[發(fā)明專利]無功補償電容器組同步投切裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310368442.7
• 申請日: 2013-08-21
• 公開（公告）號: CN103441514A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 李城榮;羅志堅;黃再先
• 申請（專利權）人: 上海一電集團有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 上海天翔知識產權代理有限公司 31224
• 代理人: 呂伴

技術領域

本發(fā)明涉及無功補償電容器組同步投切裝置，可在低壓，高壓，超高壓無功補償領域廣泛使用。

背景技術

鑒于目前無功補償裝置主要是SVC，SVG，而在0.4KV低壓電網中廣泛應用的是智能電容器，其成本低，深受廣大客戶青睞。低壓智能電容所采用的開關元件主要有兩大類：一種是由可控硅和磁保持繼電器組成的復合開關，另一種是由接觸器或繼電器組成的同步開關。

前者在三相電路中，都是同時執(zhí)行開關的斷開或閉合，也就是這個原因，不管開關開關斷開還是閉合，總會出現(xiàn)至少兩相在電壓或電流有一定的幅值的情況，那么電弧由此而生，同時還會產生浪涌電流、電壓電磁干擾等，成本較高。而且可控硅過壓過流能力差，容易損毀，后者成本低、涌流小、使用壽命長，控制相對復合開關復雜些。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供無功補償電容器組同步投切裝置，本發(fā)明采用NuMicro?M051^TM系列為內核的32位微控制器結合電流閉環(huán)控制技術，實時測量各種影響開關時間分散性的參量變化，并對開斷時間提前進行修整；

對于控制電容器的同步開關要在繼電器兩端電壓為零的時刻閉合，實現(xiàn)電容器的無涌流投入；在電流為零的時刻分斷，實現(xiàn)繼電器觸點無飛弧分斷。繼電器閉合稱為繼電器動作，繼電器斷開稱為繼電器復歸。

為達到上述目的，本發(fā)明的技術方案如下：

無功補償電容器組同步投切裝置，包括：

至少一套繼電器控制裝置，設置于三相電網的任意一相上，

所述繼電器控制裝置包括一繼電器和一繼電器電流檢測裝置，所述繼電器電流檢測裝置測量流進繼電器的電流，將采集到的電流信號輸入至微處理器，

以及一微處理器，利用微處理器捕捉電流信號，并準確測出電流過零點，并驅動繼電器斷開。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述繼電器控制裝置還包括一繼電器電壓檢測裝置，繼電器電壓檢測裝置測量流進繼電器的電壓，將采集到的電壓信號輸入至微處理器，

微處理器捕捉電壓信號，并準確測出電壓過零點，并驅動繼電器閉合。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，還包括一光電隔離電路，所述光電隔離電路連接微處理器的UART接口，將電源隔離開來。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述繼電器電流檢測裝置包括一電流互感器，一設置電流互感器兩端的采樣電阻，運算放大器連接電流互感器，所述運算放大器將輸入電流信號和偏置信號相疊加，得到電流采樣信號。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，所述繼電器電壓檢測裝置包括兩只線性光耦，所述兩只線性光耦反并聯(lián)后串聯(lián)兩只120K/2W電阻，所述兩只120K/2W電阻并聯(lián)在繼電器開關兩端。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，微處理器發(fā)出繼電器閉合指令后的瞬間，依次測定在電壓過零周期內，電壓連續(xù)三次過零點時刻以及繼電器的動作時間，通過調節(jié)繼電器的動作時間，保證繼電器在切除點電壓為零。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，微處理器發(fā)出繼電器復歸指令后的瞬間，依次測定在電流過零周期內，電流連續(xù)三次過零點時刻以及繼電器的復歸時間，通過調節(jié)繼電器的復歸時間，保證繼電器在切除點電流為零。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，微處理器捕捉電壓信號的上升沿，捕捉到電壓信號后立即啟動連續(xù)AD模式，讀取1ms的電壓值，取其最中的大值并記下此時的定時器的計數(shù)值，接著按上述方法再做兩次，得到3個脈沖的最大值所對應的定時計數(shù)值，利用此三個值計算出當前的電壓波形周期及過零時刻。

通過上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明基于電流閉環(huán)控制可確定磁保持繼電器的動作一至性，電弧不易而生，也減少了浪涌電流和電壓電磁干擾等；

可以避免電力系統(tǒng)的操作過壓，由操作過電壓因素所決定的電力設備絕緣水平可大幅度降低，從而降低了成本；

由于操作引起的設備（包括斷路器）的損壞也可大大降低。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的繼電器電流檢測電路圖。

圖2為本發(fā)明的繼電器電壓檢測電路圖。

圖3為本發(fā)明的繼電器并聯(lián)光耦輸出信號圖。

圖4為本發(fā)明的同步開關動作原理圖：

圖5為本發(fā)明的同步天關復歸原理圖：