一种快速三相无功补偿投切开关制造技术

本发明专利技术公开了一种快速三相无功补偿投切开关，其包括：电源模块；投切电路模块；投切信号输入模块；控制电路模块，其采用高运行速度的单片机来接收并处理所述投切信号输入模块传来的投切信号，并将处理后的投切信号输出给投切信号输出模块；投切信号输出模块，其包括与门电路、功放电路和变压器电路，通过控制电路模块将投切信号输出给与门电路，并将与门电路的输出信号经功放电路和变压器电路作用在晶闸管的控制极，以实现无功补偿电容器的投入或切除。本发明专利技术通过采用单片机技术，通过优化程序，配合反并联晶闸管，并综合考虑所述投切开关以及电容器的使用寿命，实现了无功补偿电容器的频繁快速投切。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种快速三相无功补偿投切开关，其包括：电源模块；投切电路模块；投切信号输入模块；控制电路模块，其采用高运行速度的单片机来接收并处理所述投切信号输入模块传来的投切信号，并将处理后的投切信号输出给投切信号输出模块；投切信号输出模块，其包括与门电路、功放电路和变压器电路，通过控制电路模块将投切信号输出给与门电路，并将与门电路的输出信号经功放电路和变压器电路作用在晶闸管的控制极，以实现无功补偿电容器的投入或切除。本专利技术通过采用单片机技术，通过优化程序，配合反并联晶闸管，并综合考虑所述投切开关以及电容器的使用寿命，实现了无功补偿电容器的频繁快速投切。【专利说明】一种快速三相无功补偿投切开关
本专利技术涉及一种快速三相无功补偿投切开关，特别适用于高低压配电工程中的无功补偿装置以实现电容的快速投切。
技术介绍
在电力行业中，经常需要使用无功补偿电容器以提高电网的功率因素，提高供电效率，改善供电环境。电网的功率因素是随负载的变化而变化的，要求对无功补偿电容器进行频繁快速的投退，使补偿后的电网功率因素保持在0.95左右。目前国内无功补偿装置中多采用电磁式交流接触器式投切开关。由于受到电容器承受的涌流能力、放电时间、电容器分级、接触器操作频繁等因素的影响，该种类型的开关存在着许多不足之处:1、电磁式交流接触器属于机械式开关，这一类接触器的投切时间较长，不能跟踪波动性负荷和冲击性负荷而进行快速、频繁的投切，适用场合受限；2、此类电磁式交流接触器不能做到过零投入、过零切除电容器，在闭合时发生较大的涌流，断开时承受较大的过电压，既影响电容器的使用寿命，开关的触头也容易损坏，可靠性低。同时在三相共补的情况下，投切开关必须要对三相电源进行缺相检测，缺少某一相都会对电网造成危害，而大多数缺相检测电路连接复杂，判断的可靠性低，容易误报警，降低工作效率。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的以上缺陷提供了一种快速三相无功补偿投切开关，主要解决无功补偿电容器在投切过程中出现涌流，过压，以及投切时间长，频繁投切不可靠等问题，使无功补偿装置能够根据变化负载快速、频繁的投切电容器，维持电网供电效率和电网环境的稳定，同时进一步的，设计了一种电路简单、可靠性高的缺相检测电路，能在三相电缺相的情况下不进行投切操作，提高了安全性。本专利技术提供的技术方案为:一种快速三相无功补偿投切开关，包括投切电路模块和控制电路模块，还包括:缺相检测电路，其与所述控制电路模块电连接，用于对三相电进行缺相检测；所述缺相检测电路包括:在三相电的第一相电和第二相电之间设置第一光电稱合器，所述第一光电稱合器的输入端并联有第一稳压二极管，输出端与所述控制电路模块电连接；且所述第一相电通过依次串联的第一电容、第一电阻和第一电感连接到所述第一稳压二极管的阳极，所述第二相电通过依次串联的第二电感、第三电感和第二电阻连接到所述第一稳压二极管的阴极；所述第一稳压二极管的阳极还与第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第三电感和所述第二电阻的连接点电连接； 在三相电的第二相电和第三相电之间设置第二光电稱合器，所述第二光电稱合器的输入端并联有第二稳压二极管，输出端与所述控制电路模块电连接；且所述第三相电通过依次串联的第三电容、第三电阻和第四电感连接到所述第二稳压二极管的阴极，所述第二相电通过依次串联的第五电感、第六电感和第四电阻连接到所述第二稳压二极管的阳极；所述第二稳压二极管的阴极还与第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端与所述第六电感和所述第四电阻的连接点电连接；其中，所述控制电路模块通过检测所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器的输出端电平信号判断所述三相电源是否存在缺相。优选的是，所述缺相检测电路还包括:反相器74HC14D电路，所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器的输出端信号经所述反相器74HC14D电路反相后作用到所述控制电路模块；当所述控制电路模块检测出所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器输出端的高低电平均呈现方波变化时，则判断当前三相电输入正常；反之，若检测出任一个光电耦合器输出端一直呈现高电平，则判断当前三相电存在缺相问题，此时所述控制电路模块控制所述投切开关不进行投切操作，并发出缺相报警信号。优选的是，所述投切电路模块包括:在三相电的第一相电和第三相电分别电连接一组反并联晶闸管，通过两组反并联晶闸管的导通和截止来投入或切除连接在第一相电和第二相电之间、第二相电和第三相电之间、第三相电和第一相电之间的至少三组无功补偿电容器。优选的是，所述投切信号输入模块包括:第三光电稱合器，其输入端并联有第三稳压二极管，且所述第三稳压二极管的阴极通过第五电阻连接到外部投切信号端子，阳极接地线，所述第三光电耦合器的输出端连接到所述控制电路模块。优选的是，所述投切信号输出模块包括:与门电路、功放电路和变压器电路；其中所述与门电路的信号输入端与所述控制电路模块电连接，所述与门电路的信号输出端与所述功放电路的信号输入端电连接；所述功放电路的输出端信号经所述变压器电路隔离后作用到所述两组反并联晶闸管的控制级，以实现所述至少三组无功补偿电容器的投入或切除。优选的是，所述与门电路采用74HC08D构成的电路，所述功放电路采用ULN2003S构成的电路。优选的是，所述投切开关还包括:温控保护模块，其包括散热风扇或铝制散热片，以及温控开关，所述温控开关通过检测当前投切开关所处环境的温度值来控制其切断，并将切断信号输出给控制电路模块，所述控制电路模块检测到该切断信号后控制所述投切开关不进行投切操作，并发出过温报警信号。优选的是，所述投切开关还包括:显示输出模块，其通过与所述控制电路模块电连接的四个信号指示灯分别指示所述投切开关处于供电正常状态、运行状态、投切状态和报警状态。优选的是，所述投切开关还包括电源模块，其包括:低频变压器，其取三相电任意两相380V交流电降压到36V ；整流桥，其将所述低频变压器得到的36V交流电整流成直流电；开关稳压集成电路，其通过采用LM2575S芯片构成的电路输出5V直流电为所述投切开关提供电源。本专利技术为了实现快速、安全、可靠的投退电容器，采用高运行速度单片机作为控制电路的CPU，很大程度提高了系统处理投切信号的速度；同时采用高耐压的反并联晶闸管与之配合，实现了电容器的频繁快速投切，并且能够实现电流过零投入、电压过零切除电容器，最大程度的保护电容器，延长电容器和开关的使用寿命。进一步的，本专利技术所述投切开关带有电路简单且可靠性高的缺相检测模块和温控保护模块，使得在缺相或者温度过高的情况下无论投切信号输入模块是否接收到外部投切信号指令，控制电路模块均不向投切信号输出模块发送投切信号，使整个系统处于休眠状态，并发出相应的报警信号且显示输出。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术所述快速三相无功补偿投切开关的电路模块框图。图2为本专利技术投切信号输入模块102的电路原理图。图3为本专利技术控制电路模块103的电路原理图。图4为本专利技术投切信号输出模块104的电路原理图。图5为本专利技术投切电路模块105的电路原理图。图6为本专利技术缺相检测模块106的电路原理图。图7为本专利技术温控保护模块107的电路原理图。图8为本专利技术电源模块101的电路原理图。图9为本专利技术所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速三相无功补偿投切开关，包括投切电路模块和控制电路模块，所述控制电路模块通过投切信号输入模块接收外部投切信号指令，并将所述外部投切信号指令进行处理后经投切信号输出模块输出给所述投切电路模块，其特征在于，所述投切开关还包括：缺相检测电路，其与所述控制电路模块电连接，用于对三相电进行缺相检测；所述缺相检测电路包括：在三相电的第一相电和第二相电之间设置第一光电耦合器，所述第一光电耦合器的输入端并联有第一稳压二极管，输出端与所述控制电路模块电连接；且所述第一相电通过依次串联的第一电容、第一电阻和第一电感连接到所述第一稳压二极管的阳极，所述第二相电通过依次串联的第二电感、第三电感和第二电阻连接到所述第一稳压二极管的阴极；所述第一稳压二极管的阳极还与第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第三电感和所述第二电阻的连接点电连接；在三相电的第二相电和第三相电之间设置第二光电耦合器，所述第二光电耦合器的输入端并联有第二稳压二极管，输出端与所述控制电路模块电连接；且所述第三相电通过依次串联的第三电容、第三电阻和第四电感连接到所述第二稳压二极管的阴极，所述第二相电通过依次串联的第五电感、第六电感和第四电阻连接到所述第二稳压二极管的阳极；所述第二稳压二极管的阴极还与第四电容的一端连接，所述第四电容的另一端与所述第六电感和所述第四电阻的连接点电连接；其中，所述控制电路模块通过检测所述第一光电耦合器和所述第二光电耦合器的输出端电平信号判断所述三相电源是否存在缺相。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：林勇传，邓毅，欧诚意，
申请(专利权)人：广西腾峰科技有限公司，
类型：发明
国别省市：