[實用新型]相控智能式電容投切器

無效

• 申請號: 200820030755.6
• 申請日: 2008-01-11
• 公開（公告）號: CN201138755Y
• 公開（公告）日: 2008-10-22
• 發明（設計）人: 李進中
• 申請（專利權）人: 李進中
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本實用新型涉及一種控制電容器投入和切除的執行裝置，以觸點方式實現電容器的過零投切功能。屬于電源的無功補償的技術領域。

背景技術

目前在用電容器構成的無功補償系統中，補償支路通常由熔斷器、投切執行元件、熱繼電器及電容器組成，其中完成電容器投切的執行元件通常由接觸器或可控半導體或復合開關擔任。當補償支路較多時，各元器件安裝復雜且占用空間較大。使用接觸作為執行元件不能實現過零投切，使用可控半導體或復合開關雖能實現過零投切但成本相對較高。

發明內容

技術問題：為了克服現有應用方式中元器件分散安裝及有觸點控制元件不能實現過零控制的不足，本實用新型提供了一種以觸點方式實現對電容器的過零投切操作的相控智能式電容投切器，并將補償支路的相關元器件組合成一個整體。

技術方案：本實用新型解決其技術所采用的技術方案是：在絕緣外殼中包括空氣開關、電流傳感器、電壓傳感器、繼電器執行組件、微處理器，在~L相電源的輸入端，空氣開關、電流傳感器、主動合觸點、具有負溫度系數的熱敏電阻順序串聯連接，輔助動合觸點和電壓傳感器分別并聯在相串聯的主動合觸點、具有負溫度系數的熱敏電阻的兩端，微處理器分別與電流傳感器、電壓傳感器和控制主動合觸點、輔動合觸點的繼電器線圈連接，電容器串聯在輔助動合觸點與電源的~N相之間。電流傳感器的采樣信號取自空氣開關與主動合觸點連接的回路中的電流，電壓傳感器的采樣信號取自輔助動合觸點兩端的電壓。

在三相三線制的電源電路中，電容器有三只，采用三角形接法，其三個連接點分別與電源的三相連接。在應用于三相四線制的電源電路中，電容器有三只，采用星形接法，其中點接電源的~N相，其余三個連接點分別與電源的三相連接。

電容器投入或切除時由微處理器根據電壓傳感器及電流傳感器的相位信號及繼電器動作參數計算出精確的操作相位點，在最佳時刻發出動作指令，并檢測動作結果對相關動作參數進行修正作為下次動作的計算依據。由于采用了閉環控制，使得控制命令能跟蹤件器參數的變化，保證了控制精度。執行投入操作時，由微處理器控制輔助動合觸點在主動合觸點兩端電壓過零時閉合，此時被控制的電容器經輔助動合觸點及熱敏電阻串聯投入系統，熱敏電阻因有電流流過溫度上升而阻值迅速下降，當熱敏電阻的阻值小于一定值時再使得主動合觸點在輔助動合觸點與熱敏電阻串聯回路中電流過零時閉合，主動合觸點閉合后，因主動合觸點回路阻抗遠小于輔助動合觸點與熱敏電阻串聯回路的阻抗，電流轉移至主動合觸點回路，再斷開輔助動合觸點，完成對被控電容器的投入操作，熱敏電阻的阻值因溫度逐漸降低而恢復初值。投入瞬間產生涌流的大小受到輔助動合觸點閉合瞬間的相位角及熱敏電阻的初始阻值的限制，其最大值等于相位誤差對應的電壓值除以熱敏電阻的初始阻值，因此根據被控制電容器的大小而選取合適初始阻值的熱敏電阻就能將投入時的涌流限制在遠小于電容器投入后額定電流值的水平。由于主動合觸點閉合時刻發生在輔助動合觸點與熱敏電阻串聯回路電流過零點附近一個較小的相位范圍內，加上此時熱敏電阻的阻值也已經非常小，故因回路阻抗變化產生的二次投入涌流很小。切除被控電容器時，由微處理器根據電流傳感器的相位信號及主動合觸點返回的參數控制已閉合的主動合觸點在回路電流過零點分開，因控制誤差而有可能使得主動合觸點間產生的較小的電弧，由主動合觸點的滅弧能力克服。

有益效果：由于采用了組合式結構，將傳統的無功補償支路中的元器件組合為一體，大大地提高了安裝效力和安裝密度。由于采用了電壓過零投入控制和電流過零切除技術，極大地降低了電容投入系統時的涌流和切除電容時接點間產生的電弧。由于關鍵元件不采用可控半導體元件，有著較高的可靠性和較好的性價比。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

圖1是本實用新型的電路原理圖。

圖2是本實用新型應用于三相三線制電容器的一個實施例的電路原理圖。

圖3是本實用新型應用于三相四線制電容器的一個實施例的電路原理圖。