一种低压无功补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种低压无功补偿装置，由于晶闸管两端电压为交流正弦波，因此设置包括正向过零检测电路和负向过零检测电路的过零检测电路，在正半波时，通过正向过零检测电路检测正半周期的过零信号，在负半周期时，通过负相检测电路检测负半周期的过零信号，并且正向过零检测电路和负向过零检测电路均采用了限流电阻限制电流，利用光耦结合三极管来捕捉过零点，光耦发光导通输出的低电平信号就是过零信号，通过限流电阻可以防止冲击涌流，保护晶闸管，通过光耦可以隔离电网的谐波，提高电容器无功补偿时的可靠性。

A low voltage reactive power compensation device

【技术实现步骤摘要】
一种低压无功补偿装置
本技术涉及无功补偿
，尤其涉及一种低压无功补偿装置。
技术介绍
随着配电网负荷增加，系统中的无功波动将会对配电网的电压水平和功率因数产生较大的影响，严重威胁了供电的质量。因此，为了满足日益增长的无功需求，必需在配电网中广泛进行无功功率的补偿。经过分析对比得出并联电容器由于其良好的经济性、易于简单操作和维护简单，是目前无功补偿的主流。目前，应用最广的投切开关是由晶闸管和磁保持继电器并联构成的复合开关，复合开关在开通过程中，主要通过在电压过零点时，导通磁保持继电器进而导通复合开关，其中，电压过零点是电路的关键，而在传统的低压无功补偿的过零检测电路中，普遍使用如图1所示的结构，该电路包含有2个串联的晶闸管驱动器MOC3083，在正常情况下，MOC3083可以实现在电压过零点时触发晶闸管导通，从而使电容器投入电网。但是在实际的配电网中，电网是有谐波存在的，且非常复杂不定，甚至有发生电压畸变的情况，这些容易导致MOC3083发生误动。由于MOC3083的误动，使得电容器不能在过零点时准确投入电网，这样会造成很大的冲击涌流，从而损坏晶闸管，严重时可能导致电容器发生爆炸等现象。因此，为解决上述问题，本技术提供一种低压无功补偿装置，可以提高电容器无功补偿时的可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了本技术提供一种低压无功补偿装置，可以提高电容器无功补偿时的可靠性。本技术的技术方案是这样实现的：本技术提供了一种低压无功补偿装置，其包括DSP、电容器、复合开关、过零检测电路和晶闸管触发电路，过零检测电路包括正向过零检测电路和负向过零检测电路；复合开关的主电极1和主电极2分别与电网和电容器电性连接，正向过零检测电路的输入端与复合开关的主电极1电性连接，负向过零检测电路的输入端与复合开关的主电极2电性连接，正向过零检测电路的输出端与负向过零检测电路的输出端均与DSP的同一个GPIO口电性连接，晶闸管触发电路的输入端与DSP的I/O口电性连接，晶闸管触发电路的输出端与复合开关的控制极和阴极电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，过零检测电路还包括限流保护电路和钳位保护电路；限流保护电路的输入端与电网电性连接，限流保护电路的输出端分别与正向过零检测电路和负向过零检测电路的电源输入端电性连接，钳位保护电路的两端分别与复合开关的主电极1和主电极2一一对应电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，限流保护电路包括电阻R33、电阻R34和电容C27；电阻R33的一端与复合开关的主电极1电性连接，电阻R33的另一端分别与电阻R34的一端和电容C27的一端电性连接。电容C27的另一端与复合开关的主电极2电性连接，电阻R34的另一端分别与正向过零检测电路和负向过零检测电路的电源输入端电性连接。进一步优选的，正向过零检测电路包括二极管VD4、电容C29、三极管Q3、三极管Q4、光耦隔离器P2和电阻R38-R40；二极管VD4的正极分别与电阻R34的另一端和电阻R40的一端电性连接，二极管VD4的负极通过电容C29与复合开关的主电极2电性连接，电阻R40的另一端与三极管Q4的基极电性连接，三极管Q4的集电极通过电阻R39与复合开关的主电极2电性连接，三极管Q4的发射极与三极管Q3的基极电性连接，三极管Q3的发射极与二极管VD4的负极电性连接，三极管Q3的集电极与光耦隔离器P2的发射端正极电性连接，光耦隔离器P2的发射端负极通过电阻R38与复合开关的主电极2电性连接，光耦隔离器P2的接收端E极与DSP的GPIO口电性连接，光耦隔离器P2的接收端C极接地。进一步优选的，钳位保护电路包括反向串联的二极管VD2和二极管VD3；二极管VD2的正极与电阻R34的另一端电性连接，二极管VD2的负极与二极管VD3的负极电性连接，二极管VD3的正极与复合开关的主电极2电性连接。进一步优选的，负向过零检测电路包括二极管VD1、电容C28、三极管Q1、三极管Q2、光耦隔离器P1和电阻R35-R37；二极管VD1的正极分别与电阻R35的一端和复合开关的主电极2电性连接，二极管VD1的负极通过电容C29与复合开关的主电极1电性连接，电阻R35的另一端与三极管Q1的基极电性连接，三极管Q1的集电极通过电阻R36与电阻R34的另一端电性连接，三极管Q1的发射极与三极管Q2的基极电性连接，三极管Q2的发射极与二极管VD1的负极电性连接，三极管Q2的集电极与光耦隔离器P1的发射端正极电性连接，光耦隔离器P2的发射端负极通过电阻R37与复合开关的主电极1电性连接，光耦隔离器P1的接收端E极与DSP的GPIO口电性连接，光耦隔离器P1的接收端C极接地。进一步优选的，DSP为TMS320F28335；光耦隔离器P1的接收端E极和光耦隔离器P2的接收端E极均与TMS320F28335的GPl03口电性连接。在以上技术方案的基础上，优选的，还包括电流采集电路和电压采集电路；电流采集电路的输入端、电压采集电路的输入端与电网电性连接，电流采集电路的输出端和电压采集电路的输出端分别与GPIO口一一对应电性连接。本技术的一种低压无功补偿装置相对于现有技术具有以下有益效果：(1)由于晶闸管两端电压为交流正弦波，因此设置包括正向过零检测电路和负向过零检测电路的过零检测电路，在正半波时，通过正向过零检测电路检测正半周期的过零信号，在负半周期时，通过负相检测电路检测负半周期的过零信号，并且正向过零检测电路和负向过零检测电路均采用了限流电阻限制电流，利用光耦结合三极管来捕捉过零点，光耦发光导通输出的低电平信号就是过零信号，通过限流电阻可以防止冲击涌流，保护晶闸管，通过光耦可以隔离电网的谐波，提高电容器无功补偿时的可靠性。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为传统低压无功补偿装置中过零检测电路的电路图；图2为本技术一种低压无功补偿装置的结构图；图3为本技术一种低压无功补偿装置中过零检测电路的电路图。具体实施方式下面将结合本技术实施方式，对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本技术保护的范围。如图2所示，本技术的一种低压无功补偿装置，其包括DSP、电容器、复合开关、过零检测电路、晶闸管触发电路、电流采集电路和电压采集电路。在本实施例中DSP为TMS320F28335芯片，TMS320F28335芯片在本实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压无功补偿装置，其包括DSP、电容器、复合开关、过零检测电路和晶闸管触发电路，其特征在于：所述过零检测电路包括正向过零检测电路和负向过零检测电路；/n所述复合开关的主电极1和主电极2分别与电网和电容器电性连接，正向过零检测电路的输入端与复合开关的主电极1电性连接，负向过零检测电路的输入端与复合开关的主电极2电性连接，正向过零检测电路的输出端与负向过零检测电路的输出端均与DSP的同一个GPIO口电性连接，晶闸管触发电路的输入端与DSP的I/O口电性连接，晶闸管触发电路的输出端与复合开关的控制极和阴极电性连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种低压无功补偿装置，其包括DSP、电容器、复合开关、过零检测电路和晶闸管触发电路，其特征在于：所述过零检测电路包括正向过零检测电路和负向过零检测电路；
所述复合开关的主电极1和主电极2分别与电网和电容器电性连接，正向过零检测电路的输入端与复合开关的主电极1电性连接，负向过零检测电路的输入端与复合开关的主电极2电性连接，正向过零检测电路的输出端与负向过零检测电路的输出端均与DSP的同一个GPIO口电性连接，晶闸管触发电路的输入端与DSP的I/O口电性连接，晶闸管触发电路的输出端与复合开关的控制极和阴极电性连接。


2.如权利要求1所述的一种低压无功补偿装置，其特征在于：所述过零检测电路还包括限流保护电路和钳位保护电路；
所述限流保护电路的输入端与电网电性连接，限流保护电路的输出端分别与正向过零检测电路和负向过零检测电路的电源输入端电性连接，钳位保护电路的两端分别与复合开关的主电极1和主电极2一一对应电性连接。


3.如权利要求2所述的一种低压无功补偿装置，其特征在于：所述限流保护电路包括电阻R33、电阻R34和电容C27；
所述电阻R33的一端与复合开关的主电极1电性连接，电阻R33的另一端分别与电阻R34的一端和电容C27的一端电性连接，电容C27的另一端与复合开关的主电极2电性连接，电阻R34的另一端分别与正向过零检测电路和负向过零检测电路的电源输入端电性连接。


4.如权利要求3所述的一种低压无功补偿装置，其特征在于：所述正向过零检测电路包括二极管VD4、电容C29、三极管Q3、三极管Q4、光耦隔离器P2和电阻R38-R40；
所述二极管VD4的正极分别与电阻R34的另一端和电阻R40的一端电性连接，二极管VD4的负极通过电容C29与复合开关的主电极2电性连接，电阻R40的另一端与三极管Q4的基极电性连接，三极管Q4的集电极通过电阻R39与复合开关的主电极2电性连接，三极管Q4的发射极与三极管Q3的基极电性连接，三极管Q3的发射极与二极管VD4的...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈川，
申请(专利权)人：武汉颖河电气有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42