专利名称：一种基于电流电压闭环控制的电容自动补偿控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及矿用机电设备节能控制技术领域，具体涉及一种基于电流电压闭环控制的电容自动补偿控制装置。
背景技术：
由于矿井下工况条件复杂，电能损失较大，在实际工况中，电源的有功负载根本达不到满载运行条件，容量约为4500KVA的矿井上下总装机，正常运行容量只有总装机容量40%左右，但为了保证启动功率，变压器选择余量都较大，在正常供电的情况下，6KV主进线路的正常运行电流在200A左右，其电源终端距离约为6200m，因井下电网的主要无功负荷是变压器、电动机，其所消耗的无功也是由电力系统供给，这就使得井下供电线路在输送一定的有功电流(实际做功)的同时，也输送了一定的无功电流且在电源与负载往复循环占用 变压器的供电容量，从而造成功率因数低下，根据实测功率因数仅为O. 67。从而使母线电压下降，保护器拒动，一方面对供电安全造成危害，另一方面造成相关设备损害，同时使供电成本增加。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于电流电压闭环控制的电容自动补偿控制装置，通过高压启动控制柜对电容补偿柜的起动、断开回路进行控制，电流电压实时采集，实时对供电线路进行电容补偿，提高了用电质量，减少用电损失。本实用新型采用以下技术方案一种基于电流电压闭环控制的电容自动补偿控制装置，包括PLC控制器、高压启动控制柜、电容补偿柜Cl和电容补偿柜C2，PLC控制器分别连接高压启动控制柜内的位置传感器和电流电压测量电路，高压启动控制柜连接电容补偿柜Cl和电容补偿柜C2 ;电容补偿柜Cl连接断路器K3，电容补偿柜C2连接断路器K4，断路器K3的另一端分别连接断路器K和主进I的断路器K1，断路器K4的另一端分别连接断路器K和主进2的断路器K2。本实用新型的有益效果是本实用新型投入使用后，6KV段电流在生产中有明显的下降，电容投入前当主进母线电流为190A，功率因数为0.8时，电容投入后主进母线电流变为130A，功率因数提高到O. 96 ;现在功率因数由原来的O. 75提高到了现在的O. 95以上，TUDU降为2%，THDU降为4%。在35KV站6KV段母线上自行改装的动态补偿装置，从根本上改变了我矿的用电质量，保证了安全生产,节约了成本。本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书或者附图中所特别指出的结构来实现和获得。
图I是本实用新型的电气原理框图；图2是本实用新型的电路控制原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细描述如图I所示，本实用新型主要包括PLC控制器I、高压启动控制柜2、电容补偿柜3和电容补偿柜4，高压启动控制柜2内设有位置传感器21和电流电压测量电路22。PLC控制器I分别连接高压启动控制柜2的位置传感器21和电流电压测量电路22，高压启动控制柜2连接电容补偿柜3和电容补偿柜4，对电容补偿柜3和电容补偿柜4的起动、断开回路进行控制，电流电压实时采集，保证功率因数一直在O. 95以上。 如图2所示，主进I指6KV I段，主进2指6KV II段，电容补偿柜3为Cl，电容补偿柜4为C2，Cl连接断路器K3，C2连接断路器K4，断路器K3的另一端分别连接断路器K和主进I的断路器K1，断路器K4的另一端分别连接断路器K和主进2的断路器K2，高压启动控制柜2控制Cl、C2的起动、断开回路。Cl、C2均为高压电容补偿柜。实施例I :我矿6KV段功率因数为O. 75(平均值)，现拟将其提高到O. 97 ;查表得O. 633Kvar/Kff,已知功率为4500KW (平均值)，则补偿电容量QC=4500X0. 633=2848. 5Kvar (负载侧)。我矿现有两组高压电容补偿柜，将两组高压电容补偿柜关联于6KV I段母线上(实测单只电容为O. 96 μ F、3. 4Kvar，共计48只，总补偿量约为1603Kvar)。根据上述计算，整个6KV系统补偿量应增加1245Kvar (38. 9 μ F),根据实际工况所需，在I段补偿柜上增加。根据负载变化，在夜间低负载矿区采用1603Kvar的容量进行补偿。在生产高峰期投入1603+1245Kvar容量进行补偿，两段间采用真空断路器进行自动投切。这个方案在2011年上半年进行实施并取得了良好的效果，6KV段电流在生产中有明显的下降，电容投入前当主进母线电流为190A，功率因数为O. 8时，电容投入，主进母线电流变为130A，功率因数提高到O. 96 ;现在功率因数由原来的O. 75提高到了现在的O. 95以上，TUDU降为2%, THDU降为4%ο本实用新型的工作原理为通过连接在高压启动柜上的电流电压测量电路将采集的信号传送给PLC控制器、再由PLC控制器计算出高压启动控制柜运行过程中电流电压的大小，自动根据功率因数的变化情况来控制高压启动控制柜的合闸与分闸，实时对供电线路进行电容补偿。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案所做的其他修改或者等同替换，如改变PLC控制器的型号或道岔位置传感器的数量，只要不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
权利要求1.ー种基于电流电压闭环控制的电容自动补偿控制装置，其特征在于包括PLC控制器、高压启动控制柜、电容补偿柜Cl和电容补偿柜C2，PLC控制器分别连接高压启动控制柜内的位置传感器和电流电压测量电路，高压启动控制柜连接电容补偿柜Cl和电容补偿柜C2 ；电容补偿柜Cl连接断路器K3，电容补偿柜C2连接断路器K4，断路器K3的另一端分别连接断路器K和主进I的断路器Kl，断路器K4的另一端分别连接断路器K和主进2的断路器K2。
专利摘要本实用新型公开了一种基于电流电压闭环控制的电容自动补偿控制装置，包括PLC控制器、高压启动控制柜、电容补偿柜C1和电容补偿柜C2，PLC控制器分别连接高压启动控制柜内的位置传感器和电流电压测量电路，高压启动控制柜连接电容补偿柜C1和电容补偿柜C2；电容补偿柜C1连接断路器K3，电容补偿柜C2连接断路器K4，断路器K3的另一端分别连接断路器K和主进1的断路器K1，断路器K4的另一端分别连接断路器K和主进2的断路器K2。本实用新型通过高压启动控制柜对电容补偿柜的起动、断开回路进行控制，实时对供电线路进行电容补偿，提高了用电质量，减少用电损失，适用于煤矿或其他矿山推广应用。
文档编号H02J3/20GK202616798SQ20122025860
公开日2012年12月19日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者郭恭, 郭要超, 娄万青, 申志敏, 刘占阳, 张杨 申请人:国投新登郑州煤业有限公司