无功补偿电容器组同步投切装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了无功补偿电容器组同步投切装置，包括：至少一套继电器控制装置，设置于三相电网的任意一相上，所述继电器控制装置包括一继电器，一继电器电流检测装置以及一继电器电压检测装置，所述继电器电流检测装置测量流进继电器的电流，将采集到的电流信号输入至微处理器的AD端，继电器电压检测装置测量流进继电器的电压，将采集到的电压信号输入至微处理器的AD端，还包括一微处理器，利用微处理器捕捉电流或电压信号，及通过A\D转换准确测出电流或电压过零点，并驱动继电器断开或闭合。实时测量各种影响开关时间分散性的参量变化，并对开断时间提前进行修整；电力设备绝缘水平可大幅度降低，从而降低了成本。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
无功补偿电容器组同步投切装置
本技术涉及无功补偿电容器组同步投切装置，可在低压，高压，超高压无功补偿领域广泛使用。
技术介绍
鉴于目前无功补偿装置主要是SVC，SVG，而在0.4KV低压电网中广泛应用的是智能电容器，其成本低，深受广大客户青睐。低压智能电容所采用的开关元件主要有两大类:一种是由可控硅和磁保持继电器组成的复合开关，另一种是由接触器或继电器组成的同步开关。前者在三相电路中，都是同时执行开关的断开或闭合，也就是这个原因，不管开关开关断开还是闭合，总会出现至少两相在电压或电流有一定的幅值的情况，那么电弧由此而生，同时还会产生浪涌电流、电压电磁干扰等，成本较高。而且可控硅过压过流能力差，容易损毁，后者成本低、涌流小、使用寿命长，控制相对复合开关复杂些。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供无功补偿电容器组同步投切装置，本技术采用NuMiciO M051?系列ARM?CortexTM-M0为内核的32位微控制器结合电流闭环控制技术，实时测量各种影响开关时间分散性的参量变化，并对开断时间提前进行修整；对于控制电容器的同步开关要在继电器两端电压为零的时刻闭合，实现电容器的无涌流投入；在电流为零的时刻分断，实现继电器触点无飞弧分断。继电器闭合称为继电器动作，继电器断开称为继电器复归。为达到上述目的，本技术的技术方案如下:无功补偿电容器组同步投切装置，包括:至少一套继电器控制装置，设置于三相电网的任意一相上，所述继电器控制装置包括一继电器和一继电器电流检测装置，所述继电器电流检测装置测量流进继电器的电流，将采集到的电流信号输入至微处理器，以及一微处理器，利用微处理器捕捉电流信号，并准确测出电流过零点，并驱动继电器断开。[0011 ] 在本技术的一个优选实施例中，所述继电器控制装置还包括一继电器电压检测装置，继电器电压检测装置测量流进继电器的电压，将采集到的电压信号输入至微处理器，微处理器捕捉电压信号，并准确测出电压过零点，并驱动继电器闭合。在本技术的一个优选实施例中，还包括一光电隔离电路，所述光电隔离电路连接微处理器的UART接口，将电源隔离开来。在本技术的一个优选实施例中，所述继电器电流检测装置包括一电流互感器，一设置电流互感器两端的采样电阻，运算放大器连接电流互感器，所述运算放大器将输入电流信号和偏置信号相叠加，得到电流采样信号。在本技术的一个优选实施例中，所述继电器电压检测装置包括两只线性光耦，所述两只线性光耦反并联后串联两只120K/2W电阻，所述两只120K/2W电阻并联在继电器开关两端。在本技术的一个优选实施例中，微处理器发出继电器闭合指令后的瞬间，依次测定在电压过零周期内，电压连续三次过零点时刻以及继电器的动作时间，通过调节继电器的动作时间，保证继电器在切除点电压为零。在本技术的一个优选实施例中，微处理器发出继电器复归指令后的瞬间，依次测定在电流过零周期内，电流连续三次过零点时刻以及继电器的复归时间，通过调节继电器的复归时间，保证继电器在切除点电流为零。在本技术的一个优选实施例中，微处理器捕捉电压信号的上升沿，捕捉到电压信号后立即启动连续AD模式，读取Ims的电压值，取其最中的大值并记下此时的定时器的计数值，接着按上述方法再做两次，得到3个脉冲的最大值所对应的定时计数值，利用此三个值计算出当前的电压波形周期及过零时刻。通过上述技术方案，本技术的有益效果是:本技术基于电流闭环控制可确定磁保持继电器的动作一至性，电弧不易而生，也减少了浪涌电流和电压电磁干扰等；可以避免电力系统的操作过压，由操作过电压因素所决定的电力设备绝缘水平可大幅度降低，从而降低了成本；由于操作引起的设备(包括断路器)的损坏也可大大降低。`【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。I为本技术的继电器电流检测电路图。2为本技术的继电器电压检测电路图。3为本技术的继电器并联光耦输出信号图。4为本技术的同步开关动作原理图:5为本技术的同步天关复归原理图:6为本技术的一个实施例的接法示意图。7为本技术的图6中投入继电器端电压波形图。8为本技术的继电器在过零后动作的电流波形图。9为本技术的继电器在过零点前动作电流波形图。10为本技术的同步投入流程框图。11为本技术的同步切除流程框图。图图图图图图图图图图图【具体实施方式】为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本技术。无功补偿电容器组同步投切装置，包括:至少一套继电器控制装置，设置于三相电网的任意一相上，所述继电器控制装置包括一继电器，一继电器电流检测装置以及一继电器电压检测装置，采用TA2-60A/60mA电流互感器来测流进继电器的电流，采用光耦将380V电压转换成单片机可处理的5V以内的电压，利用M052LBN的捕捉及A\D转换功能准确测出电压过零占.继电器是用缔索的DS902A-60 (60A磁保持继电器)，驱动是采用缔索的RY8023T，系统电源12V、5V，485通讯电路、232通讯电路，掉电检测、系统温度检测电路，继电器电流及电压检测电路，显示电路。整个系统成本低，稳定性好，性能优良，实用性强。a、继电器电流检测电路参照图1，采用TA2-60A/60mA电流互感器配合如下所述的电流信号检测原理图。图中Uio为所用电流互感器CT，R37为采样电阻，本电路采用单电源运放，取CM为运放MCP6004U6A产生的2.5V偏置电压，运放U6B将ICIN输入信号与CM偏置信号相叠加，得到信号IAIN2，信号IAIN2并输入到M052LBN的AD端供微处理器采集。b、继电器电压检测电路参照图2为继电器电压检测电路，由两只线性光耦P521-1反并联组后串联两只120K/2W电阻后，Ul端、U2端并联在继电器开关两端。线性光耦P521-1的截止电流为0.7mA,当继电器两端输入电压大于168V时，光耦输出端电压接近为零，当电压小于168V时，光耦输出端SYS处电压为O?Umax之间变化的抛物线状的电压信号如图3所示，当电压时，光耦输出电压为Umax=5V，利用M052LBN捕捉功能，捕捉电压信号的上升沿，捕捉到信号后立即启动连续AD模式，读取Ims的电压值，取其最中的大值并记下此时的单片机的计数值，接着按些方法做两次，得到3个脉冲的最大值所对应的定时计数值，利用此三个值计算出当前的电压波形周期及过零时刻。磁操持继电器驱动的ASIC (RY8023T)。RY8023T是双向继电器驱动集成电路，用于控制直流电机，磁保持继电器等的工作，具有输出电流大，静态功耗小的特点，可广泛用于智能表及其它用脉冲、电平控制应用领域。本技术的工作原理:电容器同步投切是指在继电器两端电压为零时投入，在继电器电流为零时切除。对于控制电容器的同步开关要在继电器两端电压为零的时刻闭合，实现电容器的无涌流投入；本文档来自技高网...

【技术保护点】
无功补偿电容器组同步投切装置，其特征在于，包括：?至少一套继电器控制装置，设置于三相电网的任意一相上，?所述继电器控制装置包括一继电器和一继电器电流检测装置，所述继电器电流检测装置测量流进继电器的电流，将采集到的电流信号输入至微处理器，?以及一微处理器，利用微处理器捕捉电流信号，并准确测出电流过零点，并驱动继电器断开。

【技术特征摘要】
1.无功补偿电容器组同步投切装置，其特征在于，包括:至少一套继电器控制装置，设置于三相电网的任意一相上，所述继电器控制装置包括一继电器和一继电器电流检测装置，所述继电器电流检测装置测量流进继电器的电流，将采集到的电流信号输入至微处理器，以及一微处理器，利用微处理器捕捉电流信号，并准确测出电流过零点，并驱动继电器断开。2.根据权利要求1所述的无功补偿电容器组同步投切装置，其特征在于:所述继电器控制装置还包括一继电器电压检测装置，继电器电压检测装置测量流进继电器的电压，将采集到的电压信号输入至微处理器，微处理器捕捉电压信号，并准确测出电压过零点，并驱动继电器闭合。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李城荣，罗志坚，黄再先，
申请(专利权)人：上海一电集团有限公司，
类型：实用新型
国别省市：