置利用率同时减少资源浪费。接入旁路断路器QFl后，将旁路断路器QFl分闸则还可以使电机M自然停机。
[0029]本实施例中，旁路断路器QF1、接入断路器QF2均采用高压开关柜断路器，通过高压开关柜执行电路保护，也可以根据实际需求采用其他可控制自动合闸、分闸的开关。参见图1所示，在电机进入运行状态时接入高压开关柜1，通过高压开关柜I提供电机M的各种保护；高压晶闸管阀组单元通过第一隔离开关、高压开关柜2接入高压母线电源，通过高压开关柜2的断路器QF2接入电源并进行电路保护。
[0030]本实施例中，第一隔呙开关GK1、第二隔呙开关GK2、软起动投切开关GK3以及滤波投切开关GK4均采用刀闸开关，可以实现手动合、分闸。各刀闸开关一起组合构成隔离检修柜的形式，第一隔离开关GK1、第二隔离开关GK2实现高压晶闸管阀组单元的隔离，同时在电机需要执行检修时，通过将软起动投切开关GK3合闸以及断开旁路接触器QFl将电机M与电源完全断开。
[0031]采用本发明上述结构，能够在电机软起动过程中提供基于晶闸管阀组的高压软启动功能，在电机进行运行状态后短接电机M可以完全退出高压软启动功能，减少装置的闲置状态，通过开关切换还可以方便的使电机停机、执行电机安全检修，以及控制执行TCR滤波补偿功能，使用方便且灵活。
[0032]本实施例高压晶闸管阀组单元还包括控制系统，控制系统通过光纤分别与各高压晶闸管组件SCR连接，通过控制系统向各晶闸管发送触发脉冲，并实现参数检测以及装置保护功能。控制系统具体包括两套分别对应控制两条支路的控制程序，实现双重控制处理以及设定，即当高压晶闸管阀组单元连接用来实现软起动的软起动支路时，控制系统通过控制晶闸管改变电机上的电压，实现电机的软起动；当高压晶闸管阀组单元连接用来实现TCR滤波补偿的TCR滤波补偿支路时，控制系统检测电网中功率因数，并根据功率因数控制晶闸管触发导通调节电抗器L的饱和度，实现TCR滤波补偿，即电网无功的调节。
[0033]本发明进一步提供一种基于上述装置的实施方法，该实施方法包括当需要对电机执行软起动时的电机软起动步骤以及当需要执行TCR滤波补偿时的TCR滤波补偿步骤；
电机软起动步骤包括:将第一隔离开关GK1、第二隔离开关GK2、软起动投切开关GK3合闸，以及滤波投切开关GK4分闸；将接入断路器QF2合闸后，通过控制高压晶闸管阀组单元中晶闸管导通对电机执行软起动；
TCR滤波补偿步骤包括:将第一隔离开关GK1、第二隔离开关GK2、滤波投切开关GK4合闸，以及软起动投切开关GK3分闸；将接入断路器QF2合闸后，检测电网中的功率因数，且当检测到电网中功率因数低于预设值时，通过控制高压晶闸管阀组单元中晶闸管导通调节高压电抗器单元的输入电流，以执行TCR滤波补偿；本实施例具体是通过晶闸管阀组单元的控制系统检测电网中的功率因数，并控制发出命令使晶闸管触发导通调节电抗器L的饱和度，最终完成电网无功调节、进行功率补偿。
[0034]本实施例中，进一步的电机软起动步骤后还包括旁路电机转入运行状态步骤，具体步骤为:在电机转速上升至额定转速、以及起动电流下降至电机额定电流以下时，通过控制连接在高压电源与电机之间的旁路断路器QFl将电机进行旁路，电机进入运行状态。
[0035]本实施例执行电机“软起动”的工作流程具体为:先将第一隔离开关GK1、第二隔离开关GK2、软启动投切开关GK3开关合闸，以及滤波投切开关GK4分闸，再将接入断路器QF2合闸，此时高压晶闸管阀组单元与电机M回路接通，然后由高压晶闸管阀组单元的控制系统发出“起动”指令，控制晶闸管触发导通，使电机M按照设定曲线进行“软起动”过程；一段时间后电机M的转速上升至额定转速(或接近额定转速)、起动电流下降至电机额定电流以下时，由高压晶闸管阀组单元的控制系统发出旁路接触器QFl进行旁路指令，控制高压开关柜I的旁路接触器QFl合闸，电机M完全进入运行状态；电机进入运行状态后，将软启动投切开关GK3分闸，软起动支路完全退出。该电机“软起动”过程中由高压晶闸管阀组单元提供各种保护，电机进入运行状态后则由高压开关柜I中电机保护装置提供电机各种保护。
[0036]本实施例中，进一步的电机处于运行状态时，通过旁路断路器QFl的分闸控制电机停机。具体的，本实施直接在高压开关柜I上按旁路接触器QFl分闸按钮，即可实现电机M自然停机。
[0037]本实施例中，进一步的电机处于运行状态时，电机处于运行状态时，当需要对电机进行检修操作时，将所述旁路断路器QFl、软起动投切开关GK3分闸。具体的，本实施例直接将第一隔离开关QF1、软起动投切GK3开关断开，电机与电源之间将有明显的断点，使电机处于完全安全状况，可以进行安全检修。
[0038]上述只是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。
【主权项】
1.一种高压软起动和TCR滤波一体化装置，其特征在于:包括高压晶闸管阀组单元、高压电抗器单元、以及软起动投切开关GK3、滤波投切开关GK4，所述晶闸管阀组单元的一端通过接入断路器QF2、第一隔离开关GKl接入高压电源，另一端通过第二隔离开关GK2分别连接两条支路，一条支路通过所述软起动投切开关GK3接入电机，用来实现对电机的软起动；另一条支路通过所述滤波投切开关GK4接入所述高压电抗器单元，所述高压电抗器单元的输出端与所述第一隔离开关GKl的输入端连接，用来实现TCR滤波补偿。2.根据权利要求1所述的高压软起动和TCR滤波一体化装置，其特征在于:还包括旁路断路器QF1，所述旁路断路器QFl的一端接入高压电源，另一端分别连接所述软起动投切开关GK3、电机。3.根据权利要求2所述的高压软起动和TCR滤波一体化装置，其特征在于:所述旁路断路器QFl采用高压开关柜断路器。4.根据权利要求3所述的高压软起动和TCR滤波一体化装置，其特征在于:所述接入断路器QF2采用高压开关柜断路器。5.根据权利要求1?4中任意一项所述的高压软起动和TCR滤波一体化装置，其特征在于:所述高压晶闸管阀组单元包括三个分别对应高压电源三相电的高压晶闸管组件，每个所述高压晶闸管组件包括反并联的两个高压晶闸管，通过高压晶闸管导通控制输出电流。6.根据权利要求5所述的高压软起动和TCR滤波一体化装置，其特征在于:所述高压电抗器单元包括三个高压电抗器，每个高压电抗器与一个所述高压晶闸管组件通过所述滤波投切开关GK4对应串联连接。7.基于权利要求1?6中任意一项所述的高压软起动和TCR滤波一体化装置的实施方法，其特征在于:该实施方法包括当需要对电机执行软起动时的电机软起动步骤以及当需要执行TCR滤波补偿时的TCR滤波补偿步骤； 所述电机软起动步骤包括:将所述第一隔离开关GK1、第二隔离开关GK2、软起动投切开关GK3合闸，以及所述滤波投切开关GK4分闸；将接入断路器QF2合闸后，通过控制所述高压晶闸管阀组单元中晶闸管导通对电机执行软起动； 所述TCR滤波补偿步骤包括:将所述第一隔离开关GK1、第二隔离开关GK2、滤波投切开关GK4合闸，以及所述软起动投切开关GK3分闸；将接入断路器QF2合闸后，检测电网中的功率因数，且当检测到电网中功率因数低于预设值时，通过控制所述高压晶闸管阀组单元中晶闸管导通调节高压电抗器单元的输入电流，以执行TCR滤波补偿。8.根据权利要求7所述的实施方法，其特征在于:所述电机软起动步骤后还包括旁路电机转入运行状态步骤，具体步骤为:在电机转速上升至额定转速、以及起动电流下降至电机额定电流以下时，通过控制连接在高压电源与电机之间的旁路断路器QFl将电机进行旁路，电机进入运行状态。9.根据权利要求8所述的实施方法，其特征在于:电机处于运行状态时，通过所述旁路断路器QFl的分闸控制电机停机。10.根据权利要求8或9所述的实施方法，其特征在于:电机处于运行状态时，当需要对电机进行检修操作时，将所述旁路断路器QF1、软起动投切开关GK3分闸。
【专利摘要】本发明公开一种高压软起动和TCR滤波一体化装置和方法，该装置包括高压晶闸管阀组单元、高压电抗器单元、以及软起动投切开关GK3、滤波投切开关GK4，高压晶闸管阀组单元的一端通过接入断路器QF2、第一隔离开关GK1接入高压电源，另一端通过第二隔离开关GK2分别连接两条支路，一条支路通过软起动投切开关GK3接入电机，用来实现对电机的软起动；另一条支路通过滤波投切开关GK4接入高压电抗器单元，高压电抗器单元的输出端与第一隔离开关GK1的输入端连接，用来实现TCR滤波补偿；该方法包括电机软起动步骤以及TCR滤波补偿步骤。本发明具有集高压软起动和TCR滤波补偿功能于一体，且所需成本低、利用率高的优点。
【IPC分类】H02P1/26, H02J3/18, H02J3/01
【公开号】CN104883098
【申请号】CN201510281483
【发明人】雷立, 罗仁俊, 陈刚, 吴强, 黄欢, 张敏, 熊强, 林丽, 龙致远, 邓霆, 钟强, 陈志新, 汪小梅, 何健明, 王博, 王飞鹏, 邓飞, 丁纯, 唐荣
【申请人】株洲变流技术国家工程研究中心有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月28日