基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统及控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统及其控制方法，该控制系统包括PLC可编程控制器、三相电力监控器、电容器组接触器、无功功率自动补偿控制器和现场相线电流互感器，三相电力监控器监控盾构机状态参数并传信给PLC可编程控制器，现场相线电流互感器检测盾构机进线变压器侧电流信号并传信给无功功率自动补偿控制器，该无功功率自动补偿控制器和PLC可编程控制器根据接收到的信号共同完成对电容器组接触器的电容器组的投切控制。该盾构机在使用无功功率自动补偿系统后，可提高盾构机用电质量，改善盾构机运行条件，可保盾构机配电系统在正常条件下工作，有利于安全生产；同时，可节约电能，降低生产成本，减少盾构机用户的电缆开支。
【专利说明】基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002]随着城市化的进程加快，道路交通和道路建设进入到一个开发的高峰期，为了解决道路交通的压力，不少城市已经开始建设城市轨道交通作为未来发展的方向，因此作为建设需要的盾构设备也被列入到轨道交通的首选，由于过去盾构机一直是国外所垄断，价格昂贵，无法满足国内城市建设的需要，国内部分企业进行了开发，但作为盾构机的控制系统装置还需要进口，另进口的控制装置对我国设备是否能匹配也是一个重要的问题。
【发明内容】
[0003]为了克服上述缺陷，本发明提供了一种基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统及控制方法，该控制系统具有控制、监控和恶劣环境下工作的功率自动补偿功能，节约用电，降低生产成本，减少盾构机用户的电缆开支，利用缓解现今能源紧张的现状。
[0004]本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是:一种基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统，包括:PLC可编程控制器、三相电力监控器、电容器组接触器、无功功率自动补偿控制器和现场相线电流互感器，三相电力监控器监控盾构机状态参数并传信给PLC可编程控制器，现场相线电流互感器检测盾构机进线变压器侧电流信号并传信给无功功率自动补偿控制器，该无功功率自动补偿控制器和PLC可编程控制器根据接收到的信号共同完成对电容器组接触器的电容器组的投切控制。
[0005]作为本发明的进一步改进，还设有工控机和地面监控中心，该工控机通过PORFIBUS-DP总线与所述PLC可编程控制器进行通信，该地面监控中心通过以太网与所述工控机通信。
[0006]作为本发明的进一步改进，所述三相电力监控器与PLC可编程控制器之间采用PORFIBUS-DP总线通信。
[0007]作为本发明的进一步改进，所述盾构机的状态参数至少为线电流、线电压、大功率刀盘驱动电机启动信号、功率因数和工作温度之一。
[0008]本发明还提供一种基于盾构机全自动无功功率补偿控制方法，其特征在于包括:三相电力监控器监控盾构机状态参数并传信给PLC可编程控制器的步骤；现场相线电流互感器检测盾构机进线变压器侧电流信号并传信给无功功率自动补偿控制器的步骤；无功功率自动补偿控制器和PLC可编程控制器根据接收到的信号共同完成对电容器组接触器的电容器组的投切控制的步骤。
[0009]本发明的有益效果是:该盾构机的PLC可编程控制器能够根据三相电力监控器、现场相线电流互感器的监测情况，根据使用状况连续调节多组功率补偿电容组即电容器组接触器，使盾构机整机运行进功率因数达到0.95以上。盾构机在使用无功功率自动补偿系统后，可提高盾构机用电质量，改善盾构机运行条件，可保盾构机配电系统在正常条件下工作，有利于安全生产。同时，可节约电能，降低生产成本，减少盾构机用户的电缆开支。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本发明结构示意图。
[0011]结合附图，作以下说明:
[0012]I——PLC可编程控制器
[0013]2——三相电力监控器
[0014]3——电容器组接触器
[0015]5—现场相线电流互感器
[0016]6-工控机
[0017]7——地面监控中心
【具体实施方式】
[0018]结合附图，对本发明作详细说明，但本发明的保护范围不限于下述实施例。
[0019]一种基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统，包括PLC可编程控制器1、三相电力监控器2、电容器组接触器3、无功功率自动补偿控制器4和现场相线电流互感器5，三相电力监控器监控盾构机状态参数并传信给PLC可编程控制器，现场相线电流互感器检测盾构机进线变压器侧电流信号并传信给无功功率自动补偿控制器，该无功功率自动补偿控制器和PLC可编程控制器根据接收到的信号共同完成对电容器组接触器的电容器组的投切控制。
[0020]优选的，还设有工控机6和地面监控中心7，该工控机通过PORFIBUS-DP总线与所述PLC可编程控制器进行通信，该地面监控中心通过以太网与所述工控机通信。三相电力监控器将盾构机现场的电力运行情况、相关的电流、电压、功率因数、工作温度、大功率刀盘驱动电机启动信号、环境参数等，通过PORFIBUS-DP总线传输到PLC可编程控制器处理汇总，并由工控机显示出来。
[0021]优选的，所述三相电力监控器与PLC可编程控制器之间采用PORFIBUS-DP总线通f目。
[0022]优选的，所述盾构机的状态参数至少为线电流、线电压、大功率刀盘驱动电机启动信号、功率因数和工作温度之一。
[0023]一种基于盾构机全自动无功功率补偿控制方法，三相电力监控器监控盾构机状态参数并传信给PLC可编程控制器的步骤；现场相线电流互感器检测盾构机进线变压器侧电流信号并传信给无功功率自动补偿控制器的步骤；无功功率自动补偿控制器和PLC可编程控制器根据接收到的信号共同完成对电容器组接触器的电容器组的投切控制的步骤。
【权利要求】
1.一种基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统，其特征在于包括:PLC可编程控制器(I)、三相电力监控器(2)、电容器组接触器(3)、无功功率自动补偿控制器(4)和现场相线电流互感器(5)，三相电力监控器监控盾构机状态参数并传信给PLC可编程控制器，现场相线电流互感器检测盾构机进线变压器侧电流信号并传信给无功功率自动补偿控制器，该无功功率自动补偿控制器和PLC可编程控制器根据接收到的信号共同完成对电容器组接触器的电容器组的投切控制。
2.根据权利要求1所述的基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统，其特征在于:还设有工控机(6)和地面监控中心(J),该工控机通过PORFIBUS-DP总线与所述PLC可编程控制器进行通信，该地面监控中心通过以太网与所述工控机通信。
3.根据权利要求1或2所述的基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统，其特征在于:所述三相电力监控器与PLC可编程控制器之间采用PORFIBUS-DP总线通信。
4.根据权利要求1或2所述的基于盾构机全自动无功功率补偿控制系统，其特征在于:所述盾构机的状态参数至少为线电流、线电压、大功率刀盘驱动电机启动信号、功率因数和工作温度之一。
5.一种基于盾构机全自动无功功率补偿控制方法，其特征在于包括:三相电力监控器监控盾构机状态参数并传信给PLC可编程控制器的步骤；现场相线电流互感器检测盾构机进线变压器侧电流信号并传信给无功功率自动补偿控制器的步骤；无功功率自动补偿控制器和PLC可编程控制器根据接收到的信号共同完成对电容器组接触器的电容器组的投切控制的步骤。
【文档编号】H02J3/18GK103580034SQ201210276916
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2012年8月6日 优先权日:2012年8月6日
【发明者】苏延奇, 黄浩, 徐昊朗, 韩真 申请人:江苏凯宫隧道机械有限公司, 徐工集团凯宫重工南京有限公司