[發明專利]軟投切低壓智能電力電容器

無效

• 申請號: 200910011956.0
• 申請日: 2009-06-07
• 公開（公告）號: CN101908765A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 王少峰;王克宇
• 申請（專利權）人: 王克宇
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種電器產品，即一種軟投切低壓智能電力電容器。

背景技術

低壓供電系統中，由于變壓器、異步電動機、感應電爐、交流電焊機等感性負荷的存在，使功率因數降低，無功損耗增大，造成電能損失，降低了系統的容量。在供電系統中并接補償電容器，把補償電容器適時的投入或切除，可以把負載特性由感性調整到接近純阻性狀態，使功率因數得到提高。可是，在電容器投入或切除的瞬間，由于電容器兩端的電壓為零，而電源內阻及線路電阻又趨向于零，此時電源電壓如果處于非零值，特別是處于交流電的高值或峰值，瞬間電流將趨向于無窮大，電流的幅值可能是額定電流的幾十倍，形成合閘涌流。這種合閘涌流的危害性很大，它可以燒蝕投切開關的觸點和電子開關的器件，燒斷電容器內部電極板的引線，對電網產生沖擊，污染電網環境等。為了消除電容投入時的合閘涌流，人們曾采取過多種措施。如在投切瞬間串入電阻和電感限制電流的瞬間幅度，或分組多次投切以減少對電網的沖擊。但這些方法均采用機械裝置或電磁開關來實現，屬于硬投切的范疇，其結構比較復雜，故障率較高，維護難度較大，而其反應靈敏度、動作的準確程度都比較低，難以有效的消除合閘涌流。顯然，要想徹底消除合閘涌流，就必須與之相反，實現電力電容器的軟投切。所說的軟投切就是在電網電壓和電容器端電壓相同時投入，在瞬間電流為零時投入，在流過電容器的電流為零時切除。或者以漸變導通的方式投入，漸變截止的方式切除。因此，研制軟投切的設備是業內人員的迫切希望。

發明內容

本發明的目的是提供一種這種既能提高低壓供電系統的功率因數，又能降低或消除合閘涌流，避免合閘涌流對供電系統和裝備的破壞，且結構簡單、性能可靠、維護方便的軟投切低壓智能電力電容器，

為完成上述目的采用了如下技術方案：研制一種軟投切低壓智能電力電容器，其特點是：這種裝置是由電子開關、單片機及補償電容所構成。補償電容與電子開關相串聯，電子開關與所說的單片機相聯系。工作時，單片機對取樣檢測信號進行分析比較后，向電子開關發出指令，在電壓過零時，對補償電容實施自動投切。

所說的電子開關是由兩個反向并聯的可控硅器件T1和T2組成的無觸點開關，串聯到補償電容C的回路中，T1的觸發信號端S1、S2和T2的觸發信號端S3、S4都連接單片機D。S1、S2和S3、S4是兩組同步但互相絕緣的觸發信號源，由單片微機D的S1和S2控制可控硅T1的導通，S3和S4控制可控硅T2的導通。

所說的電子開關是由兩只反向并聯的可控硅T1和T2組成的無觸點開關，串聯到補償電容C的回路中，T1的觸發信號端S1、S2和T2的觸發信號端S3、S4連接單片機D。T1和T2組成的電子開關與一個繼電器J的觸點K并聯，繼電器J驅動線圈的兩個接線端S5和S6連接單片機D。

所說的電子開關是由一只可控硅T組成的無觸點開關，可控硅T和繼電器觸點K并聯，再與補償電容器C串聯，可控硅T的觸發信號來自單片機D的S1和S2；繼電器的驅動線圈J的驅動電壓由單片機D的s3和s4提供。

所說的電子開關是由反向并聯的兩只IGBT器件T1和T2構成的無觸點開關，電子開關與補償電容C串聯，與一個繼電器的觸點K并聯，T1的觸發信號是從單片機輸出的S1、S2取得，T2的觸發信號是從單片機輸出的S3、S4取得，繼電器的驅動線圈J通過單片機的S5和S6連接。

所說的電子開關是由一個IGBT器件T構成的無觸點開關，電子開關和繼電器觸點K并聯，再與電容器C串聯，IGBT的觸發信號來自單片機D的S1和S2，繼電器的驅動線圈J的驅動電壓由單片機D的S3和S4提供。

所說的單片機采用美國微芯PIC18F4520-1PT44腳芯片。

采用上述技術方案制成的低壓智能電力電容器，可根據線路的取樣參數控制電容的投切動作，在電網電壓和電容器端電壓相同時投入，在瞬間電流為零時投入，在流過電容器的電流為零時切除。或者以漸變導通的方式投入，漸變截止的方式切除。實現了智能化、程序化控制，投切時電流沖擊小，器件不易損壞，大幅度降低了補償設備的故障率，延長了使用壽命，減少了維護成本，且具有結構簡單，占用空間小，現場檢修方便等優點。

附圖說明

圖1是第一種實施例的結構圖；

圖2是第一種實施例的工作時序圖；

圖3是第二種實施例的結構圖；

圖4是第二種實施例的工作時序圖；

圖5是第三種實施例的結構圖；

圖6是第三種實施例的工作時序圖；

圖7是第四種實施例的結構圖；

圖8是第四種實施例的工作時序圖；

圖9是第五種實施例的結構圖；