專利名稱：一種動態(tài)無功補償?shù)闹悄軓?fù)合開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于輸配電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種低壓動態(tài)無功補償?shù)碾娙萃肚?裝置。
二背景技術(shù)：
為了提高電網(wǎng)功率因素，降低電網(wǎng)損耗，在變電所及企事業(yè)單位配電間都 要進行無功補償， 一般采用電網(wǎng)并接電容器的方式，且根據(jù)負(fù)載數(shù)量及性質(zhì)的 變化，需及時改變補償電容器的容量，才能保證電網(wǎng)穩(wěn)定。電容器的投切一般 采用不同接觸器、帶預(yù)投電阻的專用接觸器、純可控硅等，前兩種方法主要存
在涌流大、觸點易燒結(jié)、壽命短、易損壞電容器等缺點；后一種方法主要缺點 是功耗大、抗諧波能力弱等。近年來研究出能結(jié)合上述方法的優(yōu)點、避開其缺 點的復(fù)合開關(guān)，在一定范圍內(nèi)得到應(yīng)用。但還是存在動態(tài)響應(yīng)不快、體積大、 成本高、可靠性不高等問題。
三、 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型是針上述問題，圍繞提高動態(tài)響應(yīng)速度、進一步減小體積、提 高可靠性而提出的一種動態(tài)無功補償?shù)闹悄軓?fù)合開關(guān)。可廣泛應(yīng)用于低壓無功 補償?shù)膱龊稀?br> 本實用新型的技術(shù)方案裝置包括電源電路、單片機、檢測電路、控制電 路、保護電路及三相主電路。其中檢測電路包括各相觸點的過零檢測、投切信 號檢測、觸點狀態(tài)檢測；控制電路包括可控硅觸發(fā)電路、繼電器觸發(fā)電路、狀態(tài)指示電路；三相主電路每相包括兩個反向并聯(lián)的單向可控硅，再與一個大功 率磁保持繼電器的常開觸點并聯(lián)，繼電器線圈為中心抽頭的雙線圈，中心抽頭 為公共端，只需通過兩路觸發(fā)信號分別接線圈另外兩端，通過觸發(fā)脈沖可實現(xiàn) 觸點的斷開或閉合，觸點狀態(tài)靠磁鋼保持，無需靠線圈電流來維持。
單片機控制軟件編寫結(jié)合無功補償?shù)奶攸c和操作流程，采用閉環(huán)控制。在 檢測投切信號后，首先進行狀態(tài)判斷，其次進行相應(yīng)操作，然后進行檢測觸點 狀態(tài)，再次判斷狀態(tài)，退出或進行糾錯操作，如多次糾錯不能成功則錯誤指示 并等待故障人工排除才可恢復(fù)工作。實現(xiàn)雙閉環(huán)控制，確保操作的可靠性，提 高程序運行效率。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是過零檢測靈敏，實現(xiàn)過零投切， 無涌流，且動態(tài)響應(yīng)提高；閉環(huán)控制，有自診斷和糾錯功能，可靠性高；采用 雙線圈磁保持繼電器，簡化控制電路，進一步降低裝置功耗，觸點容量大，抗 諧波和超負(fù)荷能力強。
四

圖1一種動態(tài)無功補償?shù)闹悄軓?fù)合開關(guān)的電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2 —種動態(tài)無功補償?shù)闹悄軓?fù)合開關(guān)的投切子程序流程圖。
五具體實施方式
如圖1所示，裝置包括電源電路(1)、單片機MCU (2)、信號檢測電路(3)、 過零檢測電路(4)、狀態(tài)檢測電路(5)、狀態(tài)指示(6)、可控硅觸發(fā)(7)、繼 電器觸發(fā)(8)、保護電路(10)及三相主電路(9)。各電路通過線路板相連，其中單片機MCU (2)為控制核心；檢測電路包括各相觸點的過零檢測(4)、投 切信號檢測(3)、觸點的狀態(tài)檢測(5);控制電路包括可控硅觸發(fā)電路(7)、 繼電器觸發(fā)電路(8)、狀態(tài)指示電路(6);三相主電路(9)每相包括兩個反并 聯(lián)的單向可控硅，再與一個大功率繼電器的常開觸點并聯(lián)，大功率繼電器釆用 磁保持繼電器，線圈為雙線圈，省卻了投切驅(qū)動時復(fù)雜不可靠的換向電路?？?制核心通過檢測電路獲得輸入信息，經(jīng)過軟件分析處理，得出控制決策，通過 控制電路執(zhí)行主電路的開或關(guān)。
本裝置采用閉環(huán)控制，投切子程序流程如圖2所示，在檢測投切信號后， 首先進行狀態(tài)判斷，若狀態(tài)與控制信號一致則直接退出，若不一致，則進行相 應(yīng)操作，再次進行確認(rèn)性觸點狀態(tài)檢測；狀態(tài)判斷有無錯誤，若正確則退出， 若錯誤則進行糾錯次數(shù)判斷；若糾錯次數(shù)未達設(shè)定值，則進行糾錯操作，并回 到控制信號檢測進行再次校對，若糾錯次數(shù)達到設(shè)定值則發(fā)出錯誤指示信號后 退出，等待故障人工排除才可恢復(fù)工作。軟件流程實現(xiàn)雙閉環(huán)控制，確保操作 的可靠性，提高程序運行效率。
投合操作時，先對該相觸點電壓檢測，過零時給可控硅發(fā)出觸發(fā)信號，緊 接著發(fā)出數(shù)十亳秒的磁保持繼電器投合信號，再撤掉可控硅觸發(fā)信號，實現(xiàn)電 壓過零時將電容器投合，并實現(xiàn)電流由可控硅向繼電器觸點的轉(zhuǎn)移，無涌流。 切出操作時，只需先給可控硅程序發(fā)出觸發(fā)信號，再發(fā)出繼電器斷開的信號， 延遲數(shù)十毫秒后撤掉可控硅觸發(fā)信號，利用可控硅自身特性在電流過零時自行 切斷?？梢?，本電路實現(xiàn)對主電路的智能監(jiān)測、控制、糾錯、狀態(tài)指示等功能。
權(quán)利要求1、一種動態(tài)無功補償?shù)闹悄軓?fù)合開關(guān)，所述裝置是一種帶有mcu的電子監(jiān)測控制的用于低壓無功補償電容器投切的執(zhí)行器，其特征在于裝置包括電源電路、單片機、檢測電路、控制電路、保護電路、主電路，各電路通過線路板相連，單片機分別與檢測電路、控制電路相連，控制電路、保護電路分別與主電路相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種動態(tài)無功補償?shù)闹悄軓?fù)合開關(guān)，其特征是所述三 相主電路每相為兩個單向可控硅反向并聯(lián)，再與磁保持繼電器的常開觸點并聯(lián), 磁保持繼電器線圈為中心抽頭的雙線圈。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種動態(tài)無功補償?shù)闹悄軓?fù)合開關(guān)，其特征是所述檢 測電路包括各相觸點的電壓過零檢測電路、投切信號檢測電路、用于反饋的觸 點狀態(tài)檢測電路。
專利摘要本實用新型涉及輸配電技術(shù)的一種低壓動態(tài)無功補償?shù)碾娙萃肚醒b置。裝置包括電源電路、單片機、檢測電路、控制電路、保護電路及三相主電路。其中檢測電路包括各相觸點的過零檢測、投切信號檢測、觸點狀態(tài)檢測；控制電路包括可控硅觸發(fā)電路、繼電器觸發(fā)電路、狀態(tài)指示電路；三相主電路包括三個大功率繼電器及分別與其靜動觸點并聯(lián)的可控硅。過零檢測靈敏，實現(xiàn)過零投切，無涌流，且動態(tài)響應(yīng)快，電容器沖擊小，壽命長；采用閉環(huán)控制，有自診斷和糾錯功能，可靠性高；采用雙線圈磁保持繼電器，簡化控制電路，進一步降低裝置功耗，觸點容量大，抗諧波和超負(fù)荷能力強。
文檔編號H02J3/18GK201345548SQ20082021622
公開日2009年11月11日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者李書旗, 沈金榮 申請人:河海大學(xué)常州校區(qū)