用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，包括由第一单相复合开关、第二单相复合开关、断路器和集成控制器构成的三相同步开关，第一单相复合和第二单相复合开关均包括主永磁接触器以及与其并联的预充电开关电路并共同固封于一绝缘体内。本实用新型专利技术具有投切速度快，投切无冲击电压和电流，采用固封绝缘形式，可安装于标准手车上，方便替换目前大量使用的VS1系列断路器，能完全满足系统安全性要求，具有安全、可靠，检修方便等优点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力控制领域，尤其涉及一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关。
技术介绍
电容器是电网中无功补偿所使用的主要元器件，补偿效果直接影响到电网的电能质量的好坏以及电力损耗的大小，补偿效果主要体现在如下几个方面I、补偿速度补偿速度越快，补偿效果越好2、合适的补偿容量正确的补偿容量能够保证电网的功率因数和电压稳定在要求的区间内。3、对电网无冲击投切电容器不能对电网产生有害的冲击电流和 电压。以上三个方面中第二点为控制器计算决定，其他两点都取决于开关性能。目前使用最成熟的方案是采用开关(如交流接触器、断路器、电子开关等)来分组投入和切除电容器。由于电容器的特殊电学特性一电流可以突变，因此如果在不正确的相位下投入电容，那么电容器近似于短路，电容器上的冲击电流可以瞬时达到额定电流的几十上百倍，这种现象导致如下的危害(I)极大的降低了电容器的寿命，(2)瞬间冲击电流极大，导致投切开关触点熔融粘连从而失效，(3)冲击电流也导致电网的参数发生冲击性波动，(4)随机的切除电容器产生脉冲高电压，引起断路器触头间发生重燃，高频脉冲电压击穿电容器和绝缘件导致事故。而常规的机械开关如普通交流接触器以及断路器等的通断均为随机性通断，因此采用常规的开关投切电容器就会带来很大的冲击，导致装置的寿命缩短。为解决上述问题，一般是采取在电路中串联电抗器来抑制涌流，采取特殊触头形式来减小重燃，减小冲击电压。为保证高电压环境下的安全，在高压无功补偿上一般采用固定补偿，即使有采用自动投切的补偿装置，也由于安全性原因限制投切频率，这样导致补偿效果不佳，线路损耗较大，电网的供电质量也不能保持恒定。在专利200910076776. O (申请号)采用了相类似的技术方案，也采用了预充电回路，但是该专利存在较大的安全隐患以及在设计上不符合电力系统规定。主要体现如下I :预充电回路没有开关，因此即使在电容器不投入的情况下电容器依然带着系统高压，存在较大的安全隐患。2 :由于高压电容器都带着放电线圈，而放电线圈的直流阻值一般在几千欧姆，在电容未投入的情形下预充电回路依然会存在较大功耗。3、由于仅采用两个开关，因此即使电容器未投入，电容器以及末端器件依然带着系统高压，如在电网使用，必须前端再增加一台主断路器柜来满足保护和可见断口的要求，相应增大了成本以及系统的复杂性。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案是一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，包括由第一单相复合开关、第二单相复合开关、断路器和集成控制器构成的三相同步开关，第一单相复合和第二单相复合开关均包括主永磁接触器以及与其并联的预充电开关电路并共同固封于一绝缘体内。作为优选，断路器为单相永磁真空接触器。作为优选，预充电开关电路由一小电流单相永磁真空接触器、一高压硅堆以及一高压功率电阻串联而成。作为优选，第一单相复合开关、第二单相复合开关和断路器分别串联有电容式电压互感器。作为优选，第一单相复合开关、第二单相复合开关和断路器分别并联有电阻式或电容式电压互感器。作为优选，集成控制器包括电压相位检测模块、开关状态监测模块、永磁机构驱动电路以及故障输出电路。与现有技术相比，本技术的优点在于具有投切速度快，投切无冲击电压和电流，采用固封绝缘形式，可安装于标准手车上，方便替换目前大量使用的VSl系列断路器，能完全满足系统安全性要求，具有安全、可靠，检修方便等优点。附图说明图I为本技术的结构示意图；图2为本技术的集成控制器的结构示意图；图3为本技术的实施例结构示意图。具体实施方式下面将结合附图对本技术作进一步说明。作为本技术的一种实施方式，参阅图I、图2和图3，本技术包括由第一单相复合开关、第二单相复合开关、断路器和集成控制器构成的三相同步开关，第一单相复合和第二单相复合开关均包括主永磁接触器以及与其并联的预充电开关电路并共同固封于一绝缘体内。断路器为单相永磁真空接触器。预充电开关电路由一小电流单相永磁真空接触器、一高压硅堆以及一高压功率电阻串联而成。第一单相复合开关、第二单相复合开关和断路器分别串联有电容式电压互感器。第一单相复合开关、第二单相复合开关和断路器分别并联有电阻式或电容式电压互感器。集成控制器包括电压相位检测模块、开关状态监测模块、永磁机构驱动电路以及故障输出电路。本技术由两个带预充电开关电路的单相复合开关和一个常规单相开关构成一个三相开关，安装在标准手车上，并集成电压互感器和智能控制器，能够独立工作。主要工作方式如下I、集成控制器收到投入电容器的控制信号后，检测各个开关的状态正常后，闭合单相永磁接触器KC，再闭合小电流永磁高压接触器Ka2和Kb2，通过Ra、Da、Rb、Db给电容器预充电至系统电压峰值。2、在延时一段时候后，集成控制器根据系统电压同步信号在合适的相位闭合Kal和Kb I，达到无冲击投入电容器。3、当集成控制器收到切除电容器的控制信号后，根据系统电压同步信号在合适的相位断开Kal和Kbl，然后断开Ka2、Kb2和KC1，完成一次投切循环。在断开开关时，电容与系统之间有明显断口。满足安全要求。4、对于目前大低压环境下量使用的采用晶闸管过零接通，磁保持继电器接通的电容器投切复合开关而言，仅需要采用小型继电器加二极管加电阻作为预充电电路，磁保持继电器作为长通的结构，与上述高压环境下使用的智能开关具有相同结构形式从而构成新型低压复合开关，具有比目前所使用的复合开关具有寿命长、可靠性高、耐冲击、成本低等优点。尽管已经结合当前认作是一个最为实用和优选的实施例来描述了本技术，但应当理解，本技术不限于所公开的实施例，而相反是旨在涵盖包括在 所附权利要求的精神和范围内的多种修改和同等布置。权利要求1.一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，其特征在于包括由第一单相复合开关、第二单相复合开关、断路器和集成控制器构成的三相同步开关，所述第一单相复合和第二单相复合开关均包括主永磁接触器以及与其并联的预充电开关电路并共同固封于一绝缘体内。2.根据权利要求I所述的用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，其特征在于所述单相接触器为单相永磁真空接触器。3.根据权利要求I所述的用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，其特征在于所述预充电开关电路由一小电流单相永磁真空接触器、一高压硅堆以及一高压功率电阻串联而成。4.根据权利要求I所述的用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，其特征在于所述第一单相复合开关、第二单相复合开关和断路器分别串联有电容式电压互感器。5.根据权利要求I所述的用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，其特征在于所述第一单相复合开关、第二单相复合开关和断路器分别并联有电阻式或电容式电压互感器。6.根据权利要求I所述的用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，其特征在于所述集成控制器包括电压相位检测模块、开关状态监测模块、永磁机构驱动电路以及故障输出电路。专利摘要本技术公开了一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，包括由第一单相复合开关、第二单相复合开关、断路器和集成控制器构成的三相同步开关，第一单相复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，其特征在于：包括由第一单相复合开关、第二单相复合开关、断路器和集成控制器构成的三相同步开关，所述第一单相复合和第二单相复合开关均包括主永磁接触器以及与其并联的预充电开关电路并共同固封于一绝缘体内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万美蓉，
申请(专利权)人：万美蓉，
类型：实用新型
国别省市：