[发明专利]深海电机用无功功率就地补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种深海电机用无功功率就地补偿装置。

背景技术

许多深海机电设备上都使用三相交流深海电机，需通过脐带缆从海面支持母船供电。由于深海电机一般采用浸油压力平衡结构，其功率因素很低，一般只有0.5~0.7，因此供电脐带缆除需要输送足够的有功功率之外，还需要传输大量无功功率，导致对供电脐带缆的线芯截面积的要求大幅增加，但当深海机电设备的工作水深很深并且工作水深范围变化很大时，必须采用很长的脐带缆，其线芯截面积不可能很大，将导致水下机电设备可用电功率不足、电缆末端供电电压波动很大、电缆发热严重需要安装昂贵的脐带缆降温设备，影响系统的工作性能等。为解决这一问题，最经济实用的办法就是对深海电机进行无功功率就地补偿。在已有技术还没有一种能实现在深海机电设备上进行无功功率就地补偿的装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深海电机用无功功率就地补偿装置。以实现减小三相交流深海电机因为功率因素小而形成的较大的工作电流，减少为使用该三相交流深海电机的深海机电设备供电的脐带缆的沿程电功率损耗、发热及末端电压波动，提高所述深海机电设备的可用有功电功率水平。

本发明的技术方案是：在一个密封容器内装有与深海电机的三相电源并联的三个电容器组，所述并联的三个电容器组的电容值相等。其三个电容器组的电容器个数根据不同规格电机的无功功率大小及电压等级的不同而不同。

所述三个电容器组相互之间以三角形或星形方式连接。

所述深海电机的三相电源进线上串联有变压器，所述三个电容器组与变压器原边或副边中电压较高的一边并联连接。

所述深海电机的三相电源进线上连接有电源控制装置或电源保护装置，所述电源控制装置或电源保护装置装在与三个电容器组相同或不同的密封容器内。

所述变压器装在与三个电容器组相同或不同的密封容器内。

所述装在不同的密封容器内，各密封容器之间及与深海电机之间采用深海水密电缆及接插件连接。

所述密封容器为承压容器或非承压容器。

所述密封容器为非承压容器时，该容器内充有绝缘性液体介质并连接有深水压力补偿装置，使容器内液体压力等于或略高于外界海水压力。

所述密封容器为非承压容器时，每个电容器内用绝缘固化胶灌封或使电容器处于非密封状态，其内部充满与容器内相同的绝缘性液体介质。

本发明的优点是：可解决大深度深海机电设备供电能力不足、电压波动、脐带缆发热等技术问题；其简单可靠，成本低，容易实现。

附图说明

图1为实施例1结构示意图；

图2为实施例2结构示意图；

图3为实施例3结构示意图；

图4为实施例4结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：本实施例是在深海2米浅孔岩芯钻机上的应用。

参照图1：来自海面船的万米铠装通讯动力复合脐带缆12的缆端先密封进入分线转接盒11，其中的三相三线高压电源线通过分线转接盒11转接，再通过高压水密电缆6进入一个带压力平衡补偿的充油密封容器3内，在充油密封容器3内装有三个补偿电容器组1，三个电容器组1中的每一组都包含3个并联连接的采用绝缘胶灌封的电容器，三个电容器组1相互之间以星形方式连接，再与降压变压器4的高压端三相并联。变压器低压输出端先连接深海三相交流接触器5，再通过箱体上的深海水密电缆插座及外部深海水密电缆与深海电机7连接。本实施例的降压变压器4、三相交流接触器5均装在充油密封容器3内。

根据实验室实际检测，降压变压器+深海电机系统总的功率因素约为0.68，如果不采用本发明的就地补偿装置，脐带缆供电电流将为5.82A，采用本发明的就地补偿装置后，脐带缆供电电流降为3.75A，系统功率因素增加为0.98，脐带缆发热量减少约58％，供电电压波动减小10％以上，问题得到圆满解决，船上也不再需要配备昂贵的脐带缆降温设备。

实施例2：

参照图2：与实施例1不同的是三个电容器组1相互之间以三角形方式连接。

实施例3：在我国深海20米中深孔岩芯钻机上的应用：