[實用新型]高壓電容智能同步過零開關

有效

• 申請號: 201320280613.6
• 申請日: 2013-05-21
• 公開（公告）號: CN203261039U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發明（設計）人: 高培華;尹遜景;程軍;段利軍;李恩典;楊柏松;張文
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;平陰縣供電公司;山東新科特電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本實用新型涉及電力控制技術領域，尤其涉及一種高壓電容智能同步過零開關。?

背景技術

電網中的電力負荷如電動機、變壓器等，大部分屬于感性負荷，在運行過程中需向這些設備提供相應的無功功率，即需要進行無功補償。在電網中安裝并聯電容器等無功補償設備以后，可以提供感性負載所消耗的無功功率，減少了電網電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗。?

傳統的高壓無功補償裝置為高壓真空接觸器投切電容器組、真空斷路器投切電容器組、高壓可控硅閥投切電容器組。用無功補償控制器控制開關的投切，來實現電容器組的自動運行。?

對于高壓真空接觸器電容器組和真空斷路器投切電容器組，因為電容器的電壓不能瞬變，所以將電容器投入電網系統時會形成很大的涌流，涌流最大時可能超過100倍電容器額定電流。涌流不僅會對電網產生不利干擾，而且會降低電容器的使用壽命。為了降低合閘時的涌流，高壓電容器組一般會在回路中接入串聯的電抗器，通過這種方式可以將涌流限制在容器額定電流的20倍以下。采用此種方式的補償裝置成本較低，可靠性較高，應用最為普遍。但是由于真空開關的觸頭壽命有限，所以這種方式的補償裝置不適合頻繁投切，也就是說其不適用頻繁變化的負荷情況。?

對于高壓可控硅閥投切電容器組，即高壓晶閘管投切電容器型（TSC），?因為晶閘管很容易受涌流的沖擊而損壞，所以晶閘管必須過零觸發，就是當晶閘管兩端電壓為零的瞬間發出觸發信號。過零觸發技術可以實現電容器的無涌流投入。此外晶閘管的觸發次數沒有限制，可以實現準動態補償（響應時間在毫秒級），所以適用于電容器的頻繁投切，即適用于頻繁變化的負荷情況。但是高壓可控硅閥是由多只低壓晶閘管串接而成得，所以體積大，占地面積也大，同時晶閘管的損耗很大，高壓晶閘管閥組需要使用大面積的散熱片即風冷或純水冷卻的方式。晶閘管對電壓變化率（dv/dt）非常敏感，遇到操作過電壓及雷擊等電壓突變的情況很容易誤導通而被涌流損壞，即使安裝避雷器也無濟于事，因為避雷器只能限制電壓的峰值，并不能降低電壓變化率。此種方式的補償裝置結構復雜，價格高，可靠性差，損耗大，主要應用于負荷頻繁變化的場合。?

實用新型內容

為解決上述技術問題，本實用新型提供一種高壓電容智能同步過零開關，將傳統的高壓真空開關與現代微電子技術進行了有機結。它利用了高壓真空開關結構簡單的特點，同時借鑒晶閘管零電壓投入、零電流切除及觸發次數沒有限制的特性，以單片機為核心，輔以采樣回路，從而替換掉晶閘管元件，來解決了電容器投切過程中出現的高電壓諧波和大涌流的問題。?

本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是：一種高壓電容智能同步過零開關，包括同步過零檢測裝置、同步過零控制單元和高壓真空開關，所述高壓真空開關具有永磁操作機構，其中同步過零檢測裝置與同步過零控制單元之間采用光纖連接，提高了主回路與控制回路之間的隔離性能，增強了抗干擾能力和絕緣性能。?

同步過零控制單元包括電壓及電流時間參考點檢測電路、操作命令輸入及輸出接口和單片機。同步過零控制單元通過對同步過零檢測裝置檢測采樣的電壓或者電流的相位信息進行檢測，并根據預置動作條件向高壓真空開關?延時發出動作指令。?

所述高壓真空開關采用永磁操作機構，具有分合閘速度快、彈跳小、性能穩定、無功耗的優點。同步過零控制單元在接收到動作命令后，經過延時，向所述高壓真空開關3的永磁操作機構發出動作命令。?

所述的高壓真空開關可以采用高壓真空斷路器。?

本實用新型的有益效果是：其不僅適用于對電容器的頻繁投切，而且價格低廉，組合結構簡單，安全可靠，功耗小，使用壽命長。?

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖；?

圖2為本實用新型的結構示意圖；?

圖3為本實用新型的正視結構示意圖；?

圖中：1同步過零檢測裝置，2同步過零控制單元，3高壓真空開關。?

具體實施方式

下面結合圖1、圖2和圖3對本實用新型的結構及工作過程作進一步的說明：?

一種高壓電容智能同步過零開關，包括同步過零檢測裝置1、同步過零控制單元2和高壓真空開關3，其中同步過零檢測裝置1與同步過零控制單元2之間采用光纖連接，進而提高了主回路與控制回路之間的隔離性能，增強了抗干擾能力和絕緣性能。?