10kV无功补偿电容投切开关制造技术

本实用新型专利技术涉及一种１０ｋＶ无功补偿电容投切开关，由三个继电器（或断路器）和控制电路构成，其中每个继电器的主触头分别串联在主回路的三相中，其主触头的输入和输出分别与电网和电容器（电容器组）相连接，继电器的控制线圈与控制电路的输出控制线相连接，在其中两个继电器的主触头上各并联有可控硅，其特点是：并联在主触头上的可控硅由至少两个可控硅串联构成。由于本实用新型专利技术采用继电器触头和可控硅并联的电路结构，配合由软件控制的投切策略和投切时机选择，使得在电容器投入时不会产生涌流，投切均不会拉弧，从而延长了继电器的使用寿命，采用至少两个可控硅串联解决了耐压不够的缺陷，采用隔离电路解决了高压回路与控制回路之间易受干扰的缺陷。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种工业用电容补偿拒的投切开关，特别是一种10kV无功补偿电容^:切开关。
技术介绍
目前工业用电容补偿拒的投切开关常采用继电器(接触器)或断路 器作为电容器的投切开关，由于电容器的容量很大，投入电容时主回路 有很大涌流，并且继电器在投切时触头会拉弧，影响了继电器和补偿电 容的使用寿命，如果采用可控硅作为电容的投切开关，由于可控硅导通 时有一定的压降，流过大电流时发热很厉害，必须加装较大的散热器， 既增大了开关的体积，又有较大功率损耗。已公开的200520099258. 8中 国专利虽然解决了上述问题，但在应用于10KV高压电网时，存在可控硅 耐压不够、高压回路与控制回路之间易受干扰的缺陷。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种既不会产生涌流、自身功耗又很小， 又能够应用于10KV高压电网的10kV无功补偿电容投切开关，以克服上 述的不足。为了实现上述目的，本技术由三个继电器(或断路器)和控制 电路构成，其中每个继电器的主触头分别串联在主回路的三相中，其主 触头的输入和输出分别与电网和电容器(电容器组)相连接，继电器的 控制线圈与控制电路的输出控制线相连接，在其中两个继电器的主触头 上各并联有可控硅，可控硅的触发端与控制电路的输出控制线相连接，其特点是并联在主触头上的可控硅由至少两个可控硅串联构成。上述每个可控硅的触发端与控制电路的输出控制线之间连接有隔离电路。上述控制电路由中央处理器CPU、放大电路及触发信号产生电路构 成，其中中央处理器CPU的数据输入端与相位测试信号和投切信号相连， 中央处理器CPU的继电器控制信号输出及可控硅控制信号输出与放大电 路的输入端相接，放大电路的输出端分别与继电器的控制线圏和触发信 号产生电路的输入端相连接，触发信号产生电路的输出端通过隔离电路 与可控硅的触发端相连接。由于本技术采用继电器触头和可控硅并联的电路结构，配合由 软件控制的投切策略和投切时机选择，使得在电容器投入时不会产生涌 流，投切均不会拉弧，从而延长了继电器的使用寿命，采用至少两个可 控硅串联解决了耐压不够的缺陷，采用隔离电路解决了高压回路与控制 回路之间易受干扰的缺陷。附图说明图1为本技术主回路的连接结构示意图。图2为本技术控制电路原理框图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本技术作进一步的描述。本技术的主回路的连接结构如图1所示，图中窜联的可控硅 ASl ASn、窜联的可控硅CSl CSn和磁保持继电器Kl、 K2、 K3共同組 成主开关，可控硅主要实现将补偿电容无冲击地投入电网Ua、 Ub、 Uc或 >(人电网Ua、 Ub、 Uc断开的功能，继电器K1、 K3在双向可控^^圭可靠^妾通后闭合，将可控硅短路，实现正常运行功能。继电器K2实现接通或切断电路的功能，在无电流时动作。本技术投入补偿电容C的动作顺序是首先将继电器K2闭合，然后分别将可控硅ASl ASn、 CSl CSn选相接通，再将继电器Kl、 K3闭合；切除补偿电容C的动作顺序是首先在可控硅AS1 ~ ASn、 CS1 ~ CSn 接通的情况下断开继电器K1、 K3,然后停止可控石圭ASl-ASn、 CSl CSn的触发信号，最后断开继电器K2。投入补偿电容器C的过程中，K2闭合 后，电路未形成回路，无电流，经可控硅ASl ASn、 CSl CSn采用选相 接通方式，即在接触器断口间电压为OV时刻触发可控硅导通，过电流倍 数可以控制在2倍额定电流以内。切除补偿电容器过程中，停止可控硅 ASl ASn、 CSl-CSn的触发信号后，电流过零时，可控硅自然关断，电 容C退出运行，不会对电网造成冲击。继电器K1、 K3接通和断开都是在 可控硅AS1 ~ ASn、 CS1 ~ CSn旁路导通的条件下完成，所以断口不会拉弧； 继电器K2不投切电流，断口也不会拉弧。这种投切方式有效保护了继电 器触头，大大延长继电器及其相应的复合开关的使用寿命和可控硅的耐 压能力。。本技术的控制电路(如图2所示)的核心芯片中央处理器CPU 采用89C2051单片机。单片机CPU接受来自无功补偿控制器的投、切信 号，高电平为投，低电平为切。CPU接收到投切补偿电容器信号后，即按 照设计的动作顺序，分别给继电器K2、可控硅ASl ASn、 CSl-CSn、继 电器K1、 K3发出相应的信号(均为高电平表示接通，低电平表示断开)。 为了保证动作可靠，每两个动作信号之间有一定时间间隔，这样保证每 次动作之前，前一次动作的暂态过程已经结束，其中可控硅ASl~ASn、CS1 ~ CSn触发信号的投入点分别在继电器Kl和继电器K3断口电压过零 时。上述工作过程都是在单片机89C2051内用软件实现的。根据程序的 设计，当单片机接到从控制器来的投切信号后，程序会执行装置初始化 和相位检测工作，并根据程序设定，选择合适时机(相位)对相应的可 控硅通过隔离电路发出动作指令，或继电器发出动作指令。本技术还可以实现系统断电4企测和电源掉相4企测，电源故障时 会及时让开关复位，保证任何情况下系统上电开关均处于断开状态，不 会有上电时的涌 流o本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种１０ｋＶ无功补偿电容投切开关，由三个继电器和控制电路构成，其中每个继电器的主触头分别串联在主回路的三相中，其主触头的输入和输出分别与电网和电容器相连接，继电器的控制线圈与控制电路的输出控制线相连接，在其中两个继电器的主触头上各并联有可控硅，可控硅的触发端与控制电路的输出控制线相连接，其特征在于：并联在主触头上的可控硅由至少两个可控硅串联构成。

【技术特征摘要】
1、一种10kV无功补偿电容投切开关，由三个继电器和控制电路构成，其中每个继电器的主触头分别串联在主回路的三相中，其主触头的输入和输出分别与电网和电容器相连接，继电器的控制线圈与控制电路的输出控制线相连接，在其中两个继电器的主触头上各并联有可控硅，可控硅的触发端与控制电路的输出控制线相连接，其特征在于并联在主触头上的可控硅由至少两个可控硅串联构成。2、 如权利要求1所述的10kV无功补偿电容投切开关，其特征在于 每个可控硅的触发端与控制电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖朝法，周建民，
申请(专利权)人：武汉江北开关有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：83[中国|武汉]