[實(shí)用新型]一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹悄軓?fù)合開(kāi)關(guān)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200820216223.1
• 申請(qǐng)日: 2008-11-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201345548Y
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 沈金榮;李書(shū)旗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)常州校區(qū)
• 主分類(lèi)號(hào): H02J3/18
• 分類(lèi)號(hào): H02J3/18;H01H51/01;G01R19/175;G01R31/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

一、技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于輸配電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種低壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萃肚醒b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(jìn)行無(wú)功補(bǔ)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(shí)改變補(bǔ)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(diǎn)易燒結(jié)、壽命短、易損壞電容器等缺點(diǎn)；后一種方法主要缺點(diǎn)是功耗大、抗諧波能力弱等。近年來(lái)研究出能結(jié)合上述方法的優(yōu)點(diǎn)、避開(kāi)其缺點(diǎn)的復(fù)合開(kāi)關(guān)，在一定范圍內(nèi)得到應(yīng)用。但還是存在動(dòng)態(tài)響應(yīng)不快、體積大、成本高、可靠性不高等問(wèn)題。

三、發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型是針上述問(wèn)題，圍繞提高動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度、進(jìn)一步減小體積、提高可靠性而提出的一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹悄軓?fù)合開(kāi)關(guān)。可廣泛應(yīng)用于低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：裝置包括電源電路、單片機(jī)、檢測(cè)電路、控制電路、保護(hù)電路及三相主電路。其中檢測(cè)電路包括各相觸點(diǎn)的過(guò)零檢測(cè)、投切信號(hào)檢測(cè)、觸點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)；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(gè)反向并聯(lián)的單向可控硅，再與一個(gè)大功率磁保持繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)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(guò)兩路觸發(fā)信號(hào)分別接線圈另外兩端，通過(guò)觸發(fā)脈沖可實(shí)現(xiàn)觸點(diǎn)的斷開(kāi)或閉合，觸點(diǎn)狀態(tài)靠磁鋼保持，無(wú)需靠線圈電流來(lái)維持。

單片機(jī)控制軟件編寫(xiě)結(jié)合無(wú)功補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)和操作流程，采用閉環(huán)控制。在檢測(cè)投切信號(hào)后，首先進(jìn)行狀態(tài)判斷，其次進(jìn)行相應(yīng)操作，然后進(jìn)行檢測(cè)觸點(diǎn)狀態(tài)，再次判斷狀態(tài)，退出或進(jìn)行糾錯(cuò)操作，如多次糾錯(cuò)不能成功則錯(cuò)誤指示并等待故障人工排除才可恢復(fù)工作。實(shí)現(xiàn)雙閉環(huán)控制，確保操作的可靠性，提高程序運(yùn)行效率。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是：過(guò)零檢測(cè)靈敏，實(shí)現(xiàn)過(guò)零投切，無(wú)涌流，且動(dòng)態(tài)響應(yīng)提高；閉環(huán)控制，有自診斷和糾錯(cuò)功能，可靠性高；采用雙線圈磁保持繼電器，簡(jiǎn)化控制電路，進(jìn)一步降低裝置功耗，觸點(diǎn)容量大，抗諧波和超負(fù)荷能力強(qiáng)。

四、附圖說(shuō)明

圖1一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹悄軓?fù)合開(kāi)關(guān)的電路結(jié)構(gòu)圖。

圖2一種動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹悄軓?fù)合開(kāi)關(guān)的投切子程序流程圖。

五、具體實(shí)施方式

如圖1所示，裝置包括電源電路(1)、單片機(jī)MCU(2)、信號(hào)檢測(cè)電路(3)、過(guò)零檢測(cè)電路(4)、狀態(tài)檢測(cè)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(hù)電路(10)及三相主電路(9)。各電路通過(guò)線路板相連，其中單片機(jī)MCU(2)為控制核心；檢測(cè)電路包括各相觸點(diǎn)的過(guò)零檢測(cè)(4)、投切信號(hào)檢測(cè)(3)、觸點(diǎn)的狀態(tài)檢測(cè)(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(gè)反并聯(lián)的單向可控硅，再與一個(gè)大功率繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)，大功率繼電器采用磁保持繼電器，線圈為雙線圈，省卻了投切驅(qū)動(dòng)時(shí)復(fù)雜不可靠的換向電路。控制核心通過(guò)檢測(cè)電路獲得輸入信息，經(jīng)過(guò)軟件分析處理，得出控制決策，通過(guò)控制電路執(zhí)行主電路的開(kāi)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(cè)投切信號(hào)后，首先進(jìn)行狀態(tài)判斷，若狀態(tài)與控制信號(hào)一致則直接退出，若不一致，則進(jìn)行相應(yīng)操作，再次進(jìn)行確認(rèn)性觸點(diǎn)狀態(tài)檢測(cè)；狀態(tài)判斷有無(wú)錯(cuò)誤，若正確則退出，若錯(cuò)誤則進(jìn)行糾錯(cuò)次數(shù)判斷；若糾錯(cuò)次數(shù)未達(dá)設(shè)定值，則進(jìn)行糾錯(cuò)操作，并回到控制信號(hào)檢測(cè)進(jìn)行再次校對(duì)，若糾錯(cuò)次數(shù)達(dá)到設(shè)定值則發(fā)出錯(cuò)誤指示信號(hào)后退出，等待故障人工排除才可恢復(fù)工作。軟件流程實(shí)現(xiàn)雙閉環(huán)控制，確保操作的可靠性，提高程序運(yùn)行效率。

投合操作時(shí)，先對(duì)該相觸點(diǎn)電壓檢測(cè)，過(guò)零時(shí)給可控硅發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，緊接著發(fā)出數(shù)十毫秒的磁保持繼電器投合信號(hào)，再撤掉可控硅觸發(fā)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)電壓過(guò)零時(shí)將電容器投合，并實(shí)現(xiàn)電流由可控硅向繼電器觸點(diǎn)的轉(zhuǎn)移，無(wú)涌流。切出操作時(shí)，只需先給可控硅程序發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，再發(fā)出繼電器斷開(kāi)的信號(hào)，延遲數(shù)十毫秒后撤掉可控硅觸發(fā)信號(hào)，利用可控硅自身特性在電流過(guò)零時(shí)自行切斷。可見(jiàn)，本電路實(shí)現(xiàn)對(duì)主電路的智能監(jiān)測(cè)、控制、糾錯(cuò)、狀態(tài)指示等功能。