专利名称：矿用无功补偿设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及补偿设备领域，更具体地说，涉及一种矿用无功补偿设备。
背景技术：
现阶段在电力网中广泛应用SVG (Static Var Generation，静止无功发生器)技术。SVG技术适于实时补偿冲击性负荷的无功冲击电流和谐波电流。而IGBT、IGCT等电力电子元件的开发使得SVG的性能有了显著提高。SVG技术的基本原理是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值， 就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态补偿的目的。目前，矿井环境中含有甲烷混合气体，具有爆炸危险。其无功补偿设备大都是机械式的投切电容器组进行无功补偿，这种形式的补偿设备其无功补偿是有级调节，很难把电网中的无功完全补偿，而且补偿滞后，易出现欠补和过补，补偿能力受电压变化影响较大等固有缺陷。通过使用SVG技术可以有效地解决补偿设备出现欠补和过补现象。但是由于矿用环境中对于SVG设备中各个模块要求较高，例如防爆炸性能要高，而现有的SVG模块并不能达到矿用环境中的防爆要求。现急需一种应用SVG技术的矿用无功补偿设备，以实现在矿用环境中使用SVG技术为核心的无功补偿设备。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型提供一种矿用无功补偿设备，以实现在矿用环境中使用SVG 技术。为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案—种矿用无功补偿设备，包括真空配电装置和SVG模块，所述真空配电装置可与电网系统母线相并联，所述SVG模块与所述真空配电装置电连接，所述SVG模块通过散热基板设置在防爆壳体中。优选的，在上述矿用无功补偿设备中，所述散热基板与所述SVG模块之间设置有导热绝缘层。优选的，在上述矿用无功补偿设备中，所述防爆壳体上还设置有散热装置。优选的，在上述矿用无功补偿设备中，所述散热装置为水冷散热装置。优选的，在上述矿用无功补偿设备中，所述散热装置为风冷散热装置。优选的，在上述矿用无功补偿设备中，所述SVG模块设置在两个所述防爆壳体中。优选的，在上述矿用无功补偿设备中，所述真空配电装置与所述SVG模块之间还并联有有级补偿容性电容器组。从上述技术方案可以看出，本实用新型实施例中将SVG模块设置在防爆壳体中， 由于防爆壳体具有防爆功能，就可以实现将SVG技术应用于矿用环境中的目的。SVG模块能够快速提供连续地容性和感性无功功率，响应时间短，补偿性能不受母线电压波动影响，可快速跟踪负荷变化。
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的一种矿用无功补偿设备结构框图；图2为本实用新型实施例提供的SVG模块与防爆壳体的安装示意图；图3为本实用新型实施例提供的另一种矿用无功补偿设备结构框图。
具体实施方式
相关名词解释SVG 静止无功发生器，Matic Var Generation，其工作原理是将自换相桥式电路通过电抗器或者直接并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的相位和幅值，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态补偿的目的。IGBT 绝缘栅双极型晶体管，Insulated Gate Bipolar Transistor，是由 BJT (双极型三极管)和MOS (绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件， 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT 综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V 及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。IGCT 集成门极换流晶闸管，Intergrated Gate Commutated Thyristors，是一种中压变频器开发的用于巨型电力电子成套装置中的新型电力半导体开关器件(集成门极换流晶闸管=门极换流晶闸管+门极单元)。IGCT是将GTO芯片与反并联二极管和门极驱动电路集成在一起，再与其门极驱动器在外围以低电感方式连接，结合了晶体管的稳定关断能力和晶闸管低通态损耗的优点，在导通阶段发挥晶闸管的性能，关断阶段呈现晶体管的特性。下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型公开了一种矿用无功补偿设备，以实现在矿用环境中使用SVG技术。请参照图1和图2所示，该矿用无功补偿设备，包括真空配电装置2和SVG模块3， 真空配电装置2可与电网系统母线1相并联，所述SVG模块3与所述真空配电装置2电连接，SVG模块3通过散热基板41设置在防爆壳体4中。SVG模块是组成SVG技术电模块，SVG技术实现依托于IGBT或IGCT。根据实现功能不同、元器件的大小可将SVG技术所有元器件划分成不同的电模块。SVG技术的所有元器件可以设置在同一个防爆壳体中，其实现时，可以先组装完成之后输送至矿井中，还可以在矿井中组装所有元器件。当然所有的SVG模块可根据不同的划分需要安装在多个防爆壳体中，多个防爆壳体中的电器件电连接，不影响SVG正常使用，然后将多个SVG模块运输至井下作业。在本实用新型实施例中，优选的为两个防爆壳体，其中一个防爆壳体中主要设置 SVG中的电抗器模块，另一个防爆壳体中主要设置SVG中的控制模块。本实用新型实施例中将SVG模块3设置在防爆壳体4中，防爆壳体4具有防爆功能，就可以实现将运用SVG技术应用矿用环境中的目的，SVG模块能够快速提供连续地容性和感性无功功率，响应时间短，补偿性能不受母线电压波动影响，可快速跟踪负荷变化。为了保证SVG模块的绝缘性及散热性，散热基板41与所述SVG模块3之间设置有导热绝缘层42。此外，为了使得组成SVG模块3中IGBT或IGCT工作温度维持在适宜温度内，防爆壳体4上还设置有散热装置(图中未示出)，根据实际使用环境需要可以将散热装置设计成水冷散热装置、风冷散热装置或者二者的结合。另外，为了降低使用SVG技术的使用成本，如图3所示，在真空配电装置2与所述 SVG模块3之间还并联有有级补偿容性电容器组5，通过使用该有级补偿容性电容器组5可以实现有级无功补偿和无级无功补偿的切换使用。SVG模块能够快速连续地提供容性和感性无功功率的回路，响应时间短，补偿性能不受母线电压波动影响，可快速跟踪负荷变化。 通过电抗器把电容器组接入电网，通过专用断路器来投切电容器组实现有级无功补偿。上述两个回路可以组合使用还可以独立使用。本实用新型实施例中将SVG模块设置在防爆壳体中，由于防爆壳体具有防爆功能，就可以实现将SVG技术应用于矿用环境中的目的。而SVG模块能够快速提供连续地容性和感性无功功率的回路，响应时间短，补偿性能不受母线电压波动影响，可快速跟踪负荷变化。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种矿用无功补偿设备，包括真空配电装置(2)和SVG模块(3)，所述SVG模块(3) 与所述真空配电装置O)电连接，其特征在于，所述SVG模块C3)通过散热基板Gl)设置在防爆壳体(4)中。
2.根据权利要求1所述的矿用无功补偿设备，其特征在于，所述散热基板Gl)与所述 SVG模块(3)之间设置有导热绝缘层02)。
3.根据权利要求1或2所述的矿用无功补偿设备，其特征在于，所述防爆壳体(4)上还设置有散热装置。
4.根据权利要求3所述的矿用无功补偿设备，其特征在于，所述散热装置为水冷散热装置。
5.根据权利要求3所述的矿用无功补偿设备，其特征在于，所述散热装置为风冷散热装置。
6.根据权利要求1所述的矿用无功补偿设备，其特征在于，所述SVG模块C3)设置在两个所述防爆壳体中。
7.根据权利要求1所述的矿用无功补偿设备，其特征在于，所述真空配电装置(2)与所述SVG模块C3)之间还并联有有级补偿容性电容器组(5)。
专利摘要本实用新型实施例公开了一种矿用无功补偿设备，包括真空配电装置(2)和SVG模块(3)，所述真空配电装置(2)可与电网系统母线(1)相并联，所述SVG模块(3)与所述真空配电装置(2)电连接，所述SVG模块(3)通过散热基板(41)设置在防爆壳体(4)中。本实用新型实施例中将SVG模块设置在防爆壳体中，由于防爆壳体具有防爆功能，就可以实现将SVG技术应用于矿用环境中的目的。SVG模块能够快速提供连续地容性和感性无功功率，响应时间短，补偿性能不受母线电压波动影响，可快速跟踪负荷变化。
文档编号H02J3/18GK201994678SQ201120071858
公开日2011年9月28日 申请日期2011年3月17日 优先权日2011年3月17日
发明者丁友涛, 刘文蔚, 刘继光, 吕建刚, 张文慧, 张继峰, 朱乃鹏, 杨蓬, 段守银, 王伟, 王公华, 王文亮, 王金泉, 罗辉, 许健, 郑本光, 马刚, 黄显华 申请人:兖州东方机电有限公司