[發(fā)明專利]階梯式電容器組投切裝置及其投切方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210591406.2
• 申請(qǐng)日: 2012-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN103078331A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巫慶輝;于忠黨;于震;丁碩;楊友林;楊禎山;韓建群;劉闖;張博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 渤海大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18;H02J13/00
• 代理公司: 錦州遼西專利事務(wù)所 21225
• 代理人: 李輝

1.一種階梯式電容器組投切裝置，其特征是：由電力參數(shù)讀取單片機(jī)系統(tǒng)、投切控制單片機(jī)系統(tǒng)、故障診斷單片機(jī)系統(tǒng)及協(xié)調(diào)控制單片機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成，所述電力參數(shù)讀取單片機(jī)系統(tǒng)由第一電壓互感器、第一電流互感器、電能計(jì)量模塊、電網(wǎng)故障狀態(tài)指示系統(tǒng)、電網(wǎng)故障聲光報(bào)警系統(tǒng)及電力參數(shù)讀取單片機(jī)構(gòu)成；所述故障診斷單片機(jī)系統(tǒng)由第二電壓互感器、第二電流互感器、故障診斷單片機(jī)、投切開關(guān)的輔助觸點(diǎn)、電容器組故障狀態(tài)指示系統(tǒng)及電容器組故障聲光報(bào)警系統(tǒng)構(gòu)成；所述投切控制單片機(jī)系統(tǒng)由投切開關(guān)與投切控制單片機(jī)構(gòu)成；所述協(xié)調(diào)控制單片機(jī)系統(tǒng)由協(xié)調(diào)控制單片機(jī)、液晶顯示器、鍵盤、存儲(chǔ)單元和與上位機(jī)通信的通信模塊構(gòu)成，四個(gè)單片機(jī)構(gòu)成既能單獨(dú)完成各自的任務(wù)又能協(xié)同工作的具有主機(jī)-客機(jī)關(guān)系的子系統(tǒng)。

2.一種采用如權(quán)利要求1所述的階梯式電容器組投切裝置的投切方法，其特征是：

（1）對(duì)于主電路的電容器組采用三角接法時(shí)，采用整體投切，即電容器組Ca、Cb、Cc通過三相整體投切開關(guān)Q_a、Q_b、Q_c接A、B、C相母線；

對(duì)于主電路的電容器組采用星形接法時(shí)，投切開關(guān)設(shè)置兩套，一套為三相整體投切開關(guān)Q_a、Q_b、Q_c，便于三相整體投切，另一套是分立投切開關(guān)Q_a1、Q_a2、Q_a3、Q_b1、Q_b2、Q_b3、Q_c1、Q_c2、Q_c3，便于分相投切；當(dāng)通過上位機(jī)或協(xié)調(diào)控制單片機(jī)系統(tǒng)手動(dòng)選擇或由協(xié)調(diào)控制單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)選擇整體投切時(shí)，由投切控制單片機(jī)控制中性點(diǎn)開關(guān)Q_aN、Q_bN、Q_cN斷開，再控制分立投切開關(guān)Q_a1、Q_a2、Q_a3、Q_b1、Q_b2、Q_b3、Q_c1、Q_c2、Q_c3閉合，并作為整體投切開關(guān)燒結(jié)故障時(shí)的備用開關(guān)；當(dāng)選擇分相投切時(shí)，由投切控制單片機(jī)控制中性點(diǎn)開關(guān)Q_aN、Q_bN、Q_cN閉合，再控制整體投切開關(guān)Q_a、Q_b、Q_c閉合，并作為分立投切開關(guān)燒結(jié)故障時(shí)的備用開關(guān)；

（2）通過電能計(jì)量模塊檢測到的電力參數(shù)作為電力參數(shù)讀取單片機(jī)系統(tǒng)的電網(wǎng)故障狀態(tài)的判斷依據(jù)，由協(xié)調(diào)控制單片機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)、顯示及傳輸給上位機(jī)；設(shè)定過電壓參考值=（10%?～20%）×額定電壓U_N，設(shè)定欠電壓參考值=-（10%～20%）×額定電壓U_N，設(shè)定諧波電壓參考值=5%額定電壓U_N，設(shè)定缺相保護(hù)電壓為50V；當(dāng)電能計(jì)量模塊檢測到欠電壓、過電壓或諧波電壓超過設(shè)定值或任意一相電壓低于設(shè)定的缺相保護(hù)電壓時(shí)，由電力參數(shù)讀取單片機(jī)啟動(dòng)相應(yīng)的電網(wǎng)聲光報(bào)警系統(tǒng)，由投切控制單片機(jī)系統(tǒng)的投切開關(guān)完成相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作，同時(shí)由協(xié)調(diào)控制單片機(jī)系統(tǒng)中的存貯單元記錄報(bào)警信息；

（3）由協(xié)調(diào)控制單片機(jī)系統(tǒng)的存貯單元自動(dòng)記錄電力參數(shù)、有功電能、無功電能、狀態(tài)信息，通過存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以供現(xiàn)場查詢及處理，所述存貯單元采用地址分時(shí)緩沖和鎖存輸出并結(jié)合譯碼器譯碼方式實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)單元的擴(kuò)展，將電力參數(shù)、狀態(tài)信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)單元中，通過串行口將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)由協(xié)調(diào)控制單片機(jī)系統(tǒng)的通信模塊輸出到上位機(jī)顯示、處理、存儲(chǔ)；

（4）通過與每個(gè)電容器并聯(lián)的放電線圈檢測電容器組的殘壓及放電時(shí)間，如果殘壓滿足投入條件，則投入；如果放電時(shí)間已經(jīng)超過規(guī)定時(shí)間，同時(shí)殘壓還不滿足要求，則放電線圈出現(xiàn)故障，故障診斷單片機(jī)系統(tǒng)通過投切開關(guān)做出退網(wǎng)與閉鎖動(dòng)作；

（5)電容器組在運(yùn)行過程中，故障診斷單片機(jī)系統(tǒng)通過第二電壓互感器與第二電流互感器采集各相電容器組的電壓數(shù)據(jù)與電流數(shù)據(jù)，故障診斷單片機(jī)由各相電壓、各相電流計(jì)算各相電容器的容抗，按照公式：（計(jì)算容抗－原容抗）/原容抗，得到電容器組各相擊穿程度值，一旦超過設(shè)定值，所述設(shè)定值在0—0.3范圍內(nèi)可調(diào)，故障診斷單片機(jī)系統(tǒng)中故障診斷單片機(jī)做出閉鎖決策，控制對(duì)應(yīng)相的投切開關(guān)做保護(hù)動(dòng)作，使對(duì)應(yīng)的電容器組退網(wǎng)；退網(wǎng)動(dòng)作發(fā)生后，故障診斷單片機(jī)系統(tǒng)檢測投切開關(guān)是否斷開，如果未斷開，則判斷為燒結(jié)故障，故障診斷單片機(jī)系統(tǒng)中故障診斷單片機(jī)啟動(dòng)備用投切開關(guān)執(zhí)行退網(wǎng)動(dòng)作。