电力电容投切开关制造技术

本实用新型专利技术一实施例提供一种电力电容投切开关，包括投切电路和控制电路，所述投切电路包括：与三相电的任意两相电连接的一组晶闸管，与所述三相电的另一相电连接的至少两组电容，每组电容分别连接一组主接触器和一组副接触器，连接每组电容的副接触器和所述晶闸管串联后与连接该组电容的主接触器并联；所述控制电路包括：微处理器电路，用于监测系统运行状况，并根据外部命令产生所述投切电路的时序信号；光电耦合输入电路，用于外部投切命令的光电耦合输入；驱动电路，连接所述微处理器电路和所述投切电路，用于根据所述时序信号来驱动所述每组电容的投切操作。该投切开关采用一组晶闸管控制多组电容器，有效减小了开关的相对体积，提高了晶闸管的利用率，降低了开关成本。（*该技术在2017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，特别涉及一种电力电容投切开关。
技术介绍
当功率因素不等于l时，无功功率的出现导致线路及供电设备的功率损耗 增加，因此常在线路上并联电力电容器进行无功补偿，提高功率因素。目前， 用于无功功率补偿装置的低压电容投切开关多采用以下形式(一)直接用 交流接触器控制电力电容器投切。它的缺点是投切涌流大，存在操作过电压， 有电弧产生，可靠性差。(二)使用晶闸管控制电力电容器投切。它的缺点 是运行功耗高，易发热，长期运行需加散热器。(三)利用晶闸管和交流接 触器共同控制电力电容器投切。它既有晶闸管投切无涌流投的优点，又有接 触器长期运行时功耗小的优点。但是目前这种开关都是采取一个开关控制一 组电力电容器的形式。图l为第三种形式的投切开关电路图，如图所示，由于 一组晶闸管与一组接触器配合控制一组电力电容器的投切，存在晶闸管利用 率低、成本高、容量小、体积大的缺陷。
技术实现思路
本技术一实施例的目的在于提供一种电力电容投切开关，该实施例 的投切开关利用一组晶闸管，配合多组主接触器和副接触器，来控制多组电 力电容器的投切。本技术一实施例提供一种电力电容器投切开关，包括投切电路和控 制电路，所述投切电路包括与三相电的任意两相电连接的一组晶闸管，与 所述三相电的另一相电连接的至少两组电容，每组电容分别连接一组主接触 器和一组副接触器，连接每组电容的副接触器和所述晶闸管串联后与连接该 组电容的主接触器并联；所述控制电路包括微处理器电路，用于监测系统运行状况，并根据外部命令产生所述投切电路的时序信号；光电耦合输入电 路，用于外部投切命令的光电耦合输入；驱动电路，连接所述微处理器电路 和所述投切电路，用于根据所述时序信号来驱动所述每组电容的投切操作。所述时序信号包括副接触器时序信号、主接触器时序信号和晶闸管时 序信号。所述驱动电路进一步包括晶闸管触发电路，连接所述微处理器电路和 所述晶闸管，用于根据所述晶闸管时序信号控制所述晶闸管的连接与断开； 继电器驱动电路，连接所述微处理器电路和所有主接触器以及副接触器，用 于根据所述主接触器时序信号和所述副接触器时序信号控制每组主接触器和 副接触器的连接与断开。所述控制电路还包括连接所述微处理器电路的缺相保护电路。用于检测 三相电是否出现缺相，如果出现缺相，微处理器进行报警输出，切除己经投 入的电容，并禁止电容再投入。所述控制电路还包括连接所述微处理器电路和所述晶闸管的晶闸管故障 检测电路。用于对晶闸管的状态进行监测，使开关在晶闸管出现击穿或不导 通现象时，微处理器进行报警输出，并禁止电容再投入。所述晶闸管为全控晶闸管或半控晶闸管。所述每组电容为角接电容。本技术实施例的投切开关采用一组晶闸管配合多组主接触器和副接 触器来控制多组电力电容器的投切。在电容接通及断开的过程中，具有晶闸 管投切无涌流、无操作过电压的特点；正常接通期间具有接触器无功耗、不 发热的特点。本实施例投切开关的一组晶闸管可以控制多组电容器，使该投 切开关的整体投切容量大，有效减小了开关的相对体积，提高晶闸管的利用 率，降低了开关成本。附图说明图l为现有技术电容投切开关的电路图2为本技术实施例的框图3为本技术实施例投切驱动电路的结构图4为本技术实施例控制电路的详细结构图5为本技术实施例投切电路的详细电路图6为本技术实施例的一种投切命令时序图。具体实施方式以下结合附图对本技术的实施例进行详细说明。图2为本实施例投切开关的整体结构图。如图所示，本实施例的电力电容器投切开关包括投切电路20和控制电路21 。控制电路21包括光电耦合输入电 路211、驱动电路212和微处理器电路213。光电耦合输入电路211用于外部投 切命令的光电耦合输入；微处理器电路213用于监测系统运行状况，并根据外 部命令产生所述投切电路的时序信号；驱动电路212连接所述微处理器电路和 所述投切电路，用于根据所述时序信号来驱动投切电路20中每组电容的投切 操作。图3为本实施例驱动电路的结构图。如图所示，在一较佳实施例中，投切 驱动电路212进一步包括晶闸管触发电路301和继电器驱动电路302，晶闸管触 发电路301连接微处理器电路213和晶闸管303，继电器驱动电路302连接微处 理器电路213和主接触器304以及副接触器305 。微处理器电路213根据外部命令判断是进行电容投入操作还是电容切除 操作，并分别为投入操作与切除操作产生相应的时序信号，这些时序信号包 括用于控制晶闸管连接与断开的晶闸管时序信号、用于控制主接触器连接与 断开的主接触器时序信号以及用于控制副接触器连接与断开的副接触器时序 信号。晶闸管触发电路301根据所述晶闸管时序信号控制晶闸管303的连接与 断开，晶闸管触发电路301可以采用脉冲变压器及其相应电路实现。继电器驱 动电路302，根据主接触器时序信号和副接触器时序信号控制主接触器304和 副接触器305的连接与断开。图4为本实施例控制电路的详细结构图。如图所示，在一种较佳的实施方 式中，微处理器电路213用单片机401来实现，图4在图3的基础之上增加了与 单片机401相连的缺相保护电路402和晶闸管故障检测电路403。光电耦合输入 电路211将外部投切命令经过光电耦合器后，送入单片机中。缺相保护电路402 使用变压器提取三相电的同步信号，送入单片机中，任何一相电缺失，单片 机都能检测到，进行报警输出，切除已经投入的电容，并禁止电容再投入。 晶闸管故障检测电路403取晶闸管阴阳极的电平信号，光电隔离后送入单片机 检测，如果检测到故障，单片机报警输出，并禁止电容再投入。图5为本实施例投切电路20的详细电路图。该投切电路包括:一组晶闸管 Tl、 T2，多组主接触器Kl Kn,多组副接触器Ll Ln、多组电容Cl Cn，以及三 相电IN1、 IN2和IN3。晶闸管T1和T2分别连接三相电的任意两相电IN1和IN2， 剩余的一相电IN3连接多组电容Cl Cn。每组电容分别连接一组主接触器和一 组副接触器，连接每组电容的副接触器和晶闸管T1、 T2串联后与连接该组电 容的主接触器并联。以下详细描述该电路的结构。如图5所示，IN1、 IN2、 IN3连接三相电，T1与IN1相连的一端与主接触器 Kl Kn的主触头l连接，Tl的另一端与副接触器Ll Ln的主触头l连接。T2与IN2 相连的一端与主接触器Kl Kn的主触头3连接，另一端与副接触器Ll Ln的主触 头3连接。主接触器Kl Kn的主触头2和主触头4分别与副接触器Ll Ln的主触头 2和主触头4相连。每组电容分别连接一组主接触器和一组副接触器，电容器 C1-Cn的0UTll-0UTnl分别连接主接触器K1-Kn的主触头2和副接触器L1-Ln的 主触头2， 0UT12-0UTn2分别连接主接触器K1-Kn的主触头4和副接触器L1-Ln的 主触头4。晶闸管T1、 T2可按需求选择全控或半控晶闸管，也可根据电压需要 采用每一相几个晶闸管串联使用。图6为本实施例所釆用的一种投切命令时序图，以下结合图4、图5和图6 详细说明本实施例电容投切原理。本实施例外部命令的高电平表示投电容， 外部命令的低电平表示切电容，对于每一组电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力电容投切开关，包括投切电路和控制电路，其特征在于，　　　　所述投切电路包括：与三相电的任意两相电连接的一组晶闸管，与所述三相电的另一相电连接的至少两组电容，每组电容分别连接一组主接触器和一组副接触器，连接每组电容的副接触器和所述晶闸管串联后与连接该组电容的主接触器并联；　　　　所述控制电路包括：微处理器电路，用于监测系统运行状况，并根据外部命令产生所述投切电路的时序信号；光电耦合输入电路，用于外部投切命令的光电耦合输入；驱动电路，连接所述微处理器电路和所述投切电路，用于根据所述时序信号来驱动所述每组电容的投切操作。

【技术特征摘要】
1.一种电力电容投切开关，包括投切电路和控制电路，其特征在于，所述投切电路包括与三相电的任意两相电连接的一组晶闸管，与所述三相电的另一相电连接的至少两组电容，每组电容分别连接一组主接触器和一组副接触器，连接每组电容的副接触器和所述晶闸管串联后与连接该组电容的主接触器并联；所述控制电路包括微处理器电路，用于监测系统运行状况，并根据外部命令产生所述投切电路的时序信号；光电耦合输入电路，用于外部投切命令的光电耦合输入；驱动电路，连接所述微处理器电路和所述投切电路，用于根据所述时序信号来驱动所述每组电容的投切操作。2. 根据权利要求1所述的电力电容投切开关，其特征在于，所述时序信号 包括副接触器时序信号、主接触器时序信号和晶闸管时序信号。3. 根据权利要求2所述的电力电容投切开关，其特征在于，所述驱动电路 进一步包括晶闸管触发电路，连接所述微处理器电路和所述晶闸管，用于根据所述 晶闸管时序信号控制所述晶闸管的连接与断开...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云丽，王晓强，
申请(专利权)人：北京时代新纪元技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]