專利名稱：一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，用于電網(wǎng)電能質(zhì)量 治理工程中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電容器組的快速無沖擊電流投入和電流過零時(shí)切除，屬于電力系 統(tǒng)的無功補(bǔ)償和諧波濾波技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
投切電容器組常規(guī)電路為機(jī)械式觸點(diǎn)投切開關(guān)，晶閘管投切電容器(TSC)，同步 真空開關(guān)。 機(jī)械式觸點(diǎn)投切開關(guān)，三相開關(guān)在隨機(jī)不確定的電網(wǎng)電壓點(diǎn)投切電容器，電流沖 擊大，最少數(shù)倍的額定電流，引起電網(wǎng)電壓畸變。還存在合閘機(jī)械觸點(diǎn)彈跳，打開觸點(diǎn)重燃 的危險(xiǎn)概率，彈跳重燃使得電容器組過電壓，損壞電容器，容易造成事故。
晶閘管投切電容器(TSC)電路可以準(zhǔn)確投入電容器，沒有電流沖擊。不存在彈跳、 重燃的問題。但是，中壓TSC電路，晶閘管要承受大約3倍的電網(wǎng)有效值電壓，晶閘管的耐 壓只有幾KV，需要多只晶閘管串聯(lián)，晶閘管導(dǎo)通存在2V左右的管壓降，幾百安培的電流流 過晶閘管，損耗發(fā)熱大， 一套中壓TSC電路導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生幾個(gè)KW的熱量，耗能大。這么大的熱 量需要由風(fēng)冷、水冷、熱管等來散熱。TSC技術(shù)難度大，造價(jià)高。 現(xiàn)在工程上應(yīng)用的相控開關(guān)也稱為同步真空開關(guān)或者同步開關(guān)，如專利文件"同 步開關(guān)"，專利號(hào)ZL98808789. 8，專利文件"相位控制開關(guān)裝置"，專利號(hào)ZL99118416. 5，專 利文件"相控制開關(guān)設(shè)備"，申請(qǐng)?zhí)?0137229. 7講述的，也有3點(diǎn)不足同步開關(guān)元件多、 只是減少了閉合沖擊電流、動(dòng)作時(shí)間和普通機(jī)械式觸點(diǎn)投切開關(guān)相同太慢。所述的投切電 容器組的相控開關(guān)或者稱為同步真空開關(guān)均有三個(gè)開關(guān)，開關(guān)元件多了 ；相控開關(guān)投切電 容器組的工作原理，開關(guān)均在正弦波電壓的過零點(diǎn)閉合。在電容器上沒有電壓時(shí)，只有這點(diǎn) 投切電容器的效果好。在正弦波的過零點(diǎn)，電壓變化率最大，這就要求同步開關(guān)的精度必須 高。專利文件"同步開關(guān)"說明書的15/19頁講開關(guān)的精度為過零點(diǎn)的士lms時(shí)，產(chǎn)生的 沖擊水平為普通機(jī)械式觸點(diǎn)開關(guān)的一半，相當(dāng)于串聯(lián)電阻投切電容器的水平，精度越高，沖 擊越小。由此可以看出，還是有不小的沖擊；開關(guān)打開后，需要等待電容器上的充電電壓降 到零，才可以再閉合，等待的時(shí)間幾分鐘，開關(guān)的投、切動(dòng)作時(shí)間為分鐘級(jí)別，不能快速無沖 擊電流投切電容器組。 晶閘管投切電容器組和相控開關(guān)技術(shù)的出現(xiàn)都有近30年的歷史，工程上有應(yīng)用， 但是應(yīng)用量都不大。 在中壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償和諧波濾波技術(shù)領(lǐng)域中，國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的技術(shù)手段，大量采用 的方案是晶閘管控制電抗器(TCR)+電容器和電抗器組成的濾波電路(FC)。但是TCR有缺 點(diǎn)TCR+FC完成電網(wǎng)補(bǔ)償，需要再做一套與需要濾除的無功功率同樣大小的無功功率，用 晶閘管控制無功的大小。這樣，用戶投資大，TCR本身需要約120元/KVAR.，占地大，耗能 大，公認(rèn)為3% 。 100MVAR的TCR有3MAW的能耗，真是不少。TCR工作時(shí)產(chǎn)生諧波電流，靠 FC濾除。TCR雖然有缺點(diǎn)，只是目前沒有一種更好的方案或手段代替TCR。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明創(chuàng)造了一種新型開關(guān)電路，它的定位扭轉(zhuǎn)中壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償領(lǐng)域TCR+FC—統(tǒng) 天下的局面；克服晶閘管投切電容器組(TSC)的價(jià)格高，耗能大的缺點(diǎn)；突破常規(guī)相控開關(guān) 的速度慢的限制，將動(dòng)作時(shí)間縮短，由打開到閉合完成一次動(dòng)作，時(shí)間在1秒鐘內(nèi)，閉合不 產(chǎn)生電流沖擊，打開電流為零；減少傳統(tǒng)的三相相控開關(guān)采用三個(gè)獨(dú)立開關(guān)的結(jié)構(gòu)，只采用 兩只獨(dú)立的開關(guān)就完成了三相開閉動(dòng)作，稱為2控3 ;對(duì)電容器組預(yù)充電，在電壓的峰點(diǎn)投 切開關(guān)，開關(guān)精度比傳統(tǒng)相控開關(guān)低，效果比傳統(tǒng)相控開關(guān)好，這意味著成本低，質(zhì)量高，用 戶好接受。節(jié)能環(huán)保，沒有能耗，符合時(shí)代要求。 本發(fā)明通過以下方案實(shí)現(xiàn)兩只給電容器組預(yù)充電的相控開關(guān)組成3相零點(diǎn)開 關(guān)，兩只相控開關(guān)的輸入端與兩相星形接法的電抗器L和電容器C的串聯(lián)濾波電路連接，兩 只相控開關(guān)的輸出端連接在一起與第三相的LC濾波電路連接，星形連接的LC濾波電路通 過高壓熔斷器與三相電網(wǎng)電源連接，相位控制裝置按照時(shí)序來獨(dú)立控制兩只相控開關(guān)在電 壓的峰點(diǎn)處通斷。零點(diǎn)開關(guān)在閉合時(shí)候，電位為零，電路工作安全；在裝置發(fā)生相間短路時(shí) 零點(diǎn)開關(guān)的短路電流小，安全。 所述的給電容器組預(yù)充電的相控開關(guān)，在每只相控開關(guān)旁邊，并聯(lián)連接著高壓硅 堆二極管與高壓限流電阻的串聯(lián)電路，達(dá)到對(duì)電容器組預(yù)充電的作用；同時(shí)并聯(lián)連接著電 容器C與電阻器R的串聯(lián)吸收電路，吸收開關(guān)上快速變化的電壓。 所述的給電容器組預(yù)充電的相控開關(guān)的兩只高壓硅堆二極管的陰極均接在開關(guān) 的電源側(cè)，或者兩只高壓硅堆二極管的陽極均接在開關(guān)的電源側(cè)。 所述的相控開關(guān)通常為永磁真空接觸器或者永磁真空開關(guān)，也可以是電磁式的真 空接觸器或者電磁式的真空開關(guān)。 所述的相位控制裝置按照時(shí)序來獨(dú)立控制兩只相控開關(guān)在電壓的峰點(diǎn)處通斷，當(dāng) 電網(wǎng)電壓以正序接線時(shí)，即電網(wǎng)電壓的V相滯后于U相120° ，W相超前于U相120。其開 關(guān)Kl安裝在U相、開關(guān)K2安裝在V相，兩只高壓硅堆二極管的陰極均接在開關(guān)的電源側(cè)， 接到轉(zhuǎn)換開關(guān)Sl投入命令工作時(shí)，在開關(guān)K2的過零點(diǎn)，即線電壓VW的負(fù)峰值點(diǎn)，閉合開關(guān) K2，延時(shí)15ms，在相電壓U相的負(fù)峰值點(diǎn)，閉合開關(guān)Kl，實(shí)現(xiàn)無電流沖擊投入工作；接到轉(zhuǎn)換 開關(guān)Sl停止命令停止時(shí)，在相電壓U相的負(fù)峰值點(diǎn)，電流為零點(diǎn)打開開關(guān)Kl，然后，在線電 壓VW的負(fù)峰值點(diǎn)，電流為零點(diǎn)打開開關(guān)K2。得到閉合開關(guān)時(shí)無沖擊電流，電流為零時(shí)打開 開關(guān)的效果。 所述的相位控制裝置按照時(shí)序來獨(dú)立控制兩只相控開關(guān)在電壓的峰點(diǎn)處通斷，當(dāng) 電網(wǎng)電壓以正序接線時(shí)，兩只高壓硅堆二極管的陰極接到開關(guān)的電源側(cè)的位置不變，兩只 相控開關(guān)可以接在3相電路的任意兩相上，開關(guān)K1、開關(guān)K2接到不同的相位上，只要同步電 壓信號(hào)作相應(yīng)的調(diào)整，控制程序不變，閉合和打開開關(guān)K1、開關(guān)K2，同樣得到閉合開關(guān)時(shí)無 沖擊電流，電流為零時(shí)打開開關(guān)的效果。 所述的相位控制裝置是由電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器，單片機(jī)選相控制器，永磁線圈驅(qū) 動(dòng)器組成。線圈電源由直流220V穩(wěn)壓電源供電，相位控制裝置的電路與科技雜志登載的常 規(guī)相控開關(guān)的控制電路相似，為本專業(yè)技術(shù)人員了解，所以不累述。下面講述相序控制的要 求，單片機(jī)選相控制器在得到轉(zhuǎn)換開關(guān)Sl開關(guān)投入命令后，依照電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器傳來的電壓同步信號(hào)，按照時(shí)序程序的要求給永磁線圈驅(qū)動(dòng)器發(fā)出閉合的命令，永磁線圈驅(qū)動(dòng) 器輸出驅(qū)動(dòng)電流，使得開關(guān)Kl、開關(guān)K2在各自的預(yù)定點(diǎn)閉合，開關(guān)Kl、開關(guān)K2依靠永磁吸 力維持閉合，線圈沒有電流；單片機(jī)選相控制器在得到轉(zhuǎn)換開關(guān)S1開關(guān)切除命令后，依照 電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器傳來的電壓同步信號(hào)，按照時(shí)序程序的要求給永磁線圈驅(qū)動(dòng)器發(fā)出打 開的命令，永磁線圈驅(qū)動(dòng)器輸出反相驅(qū)動(dòng)電流，使得開關(guān)Kl、開關(guān)K2在各自的預(yù)定點(diǎn)打開。 所采用的開關(guān)K1、開關(guān)K2如果為電磁線圈驅(qū)動(dòng)，開關(guān)閉合，線圈一直供電，開關(guān)打開，線圈 失電就可以了。 在串聯(lián)電路的開關(guān)元件前后位置可以變化，原理是不變的，兩只給電容器組預(yù)充 電的相控開關(guān)組成3相開關(guān)，其輸入端通過高壓熔斷器接在三相電網(wǎng)電源的兩相上，其輸 出端與兩相電抗器L和電容器C的串聯(lián)濾波電路連接，另一相電抗器L和電容器C的串聯(lián) 濾波電路直接通過高壓熔斷器與三相電網(wǎng)電源的第三相連接；此時(shí)三相電路的電抗器L和 電容器C的串聯(lián)濾波電路的接線方式可以為星形，也可以為三角形。 2控3電路是運(yùn)行在三相電路中，電路開關(guān)只有兩只，少了一只，如上所述電路運(yùn) 行要求時(shí)序控制非常復(fù)雜。開關(guān)投切電容器的電路形式很多，例如電容器、電抗器串聯(lián)接 成三角形，開關(guān)放在三角形臂內(nèi)，用三只開關(guān)投切電容器，開關(guān)的運(yùn)行是單相運(yùn)行方式，比2 控3型簡(jiǎn)單，本發(fā)明的給電容器組預(yù)充電的相控開關(guān)同樣適用于開關(guān)安裝在三角形內(nèi)的電 路和單相開關(guān)電路。 這種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，應(yīng)用給電容器組預(yù)充電技術(shù)，在 電網(wǎng)電壓的峰值點(diǎn)投切電容器，是沒有沖擊電流的理想狀態(tài)，要求開關(guān)的精度不高，使用普 通開關(guān)就可以達(dá)到高精度的相控開關(guān)的功能，用普通開關(guān)使得成本降低，用戶可以接受。按 照上述要求組裝的電路投切電容器組，測(cè)試數(shù)據(jù)表明達(dá)到了預(yù)期的結(jié)果閉合沒有操作過 電壓和沒有沖擊電流，電流過零時(shí)打開開關(guān)；同時(shí)達(dá)到了近似晶閘管投切電容器組的效果， 實(shí)現(xiàn)了快速動(dòng)作，由打開到閉合在1秒鐘內(nèi)完成動(dòng)作一次；開關(guān)打開，在十幾天長(zhǎng)期放置停 止動(dòng)作，再次動(dòng)作時(shí)，測(cè)試電流電壓的動(dòng)作數(shù)值沒有變化，達(dá)到了安全可靠的要求。新發(fā)明 的開關(guān)可以在低壓(1KV以下)，中壓(1KV <中壓<=35KV)，高壓(> 35KV)寬廣的電壓 范圍中應(yīng)用，TCR沒有應(yīng)用在110KV的電網(wǎng)中，在供配電電網(wǎng)系統(tǒng)、可控串補(bǔ)、冶金行業(yè)、礦 山、電氣化鐵路等多個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用，扭轉(zhuǎn)中壓動(dòng)態(tài)補(bǔ)償TCR+FC—統(tǒng)天下的預(yù)期目標(biāo)已經(jīng)看到 了曙光。
圖1
圖2 圖3 圖4 圖5 圖6 圖7 圖8 圖9
:投切電容器組的2控3零點(diǎn)預(yù)充電相控開關(guān)電路電路圖 :1秒鐘打開閉合一次，開關(guān)K1電流、開關(guān)K2電壓工作波形圖 :波形展開閉合時(shí)候開關(guān)K1電流、開關(guān)K2電壓工作波形圖
:波形展開打開時(shí)候開關(guān)K1電流、開關(guān)K2電壓工作波形圖
:1秒鐘打開閉合一次，開關(guān)K2電流、開關(guān)K1電壓工作波形圖
:波形展開閉合時(shí)候開關(guān)K2電流、開關(guān)K1電壓工作波形圖 :波形展開打開時(shí)候開關(guān)K2電流、開關(guān)K1電壓工作波形圖 :投切星形連接電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路圖 :投切三角形連接電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路圖
圖10 :電容器組接成三角形，預(yù)充電相控開關(guān)安裝在三角形臂內(nèi)的電路圖
具體實(shí)施例方式
通見圖1-10。 請(qǐng)見圖1-圖7 :兩只給電容器組預(yù)充電的相控開關(guān)K1和開關(guān)K2組成3相零點(diǎn)開 關(guān)，開關(guān)Kl旁并聯(lián)連接著高壓硅堆二極管Dl與高壓限流電阻Rl的串聯(lián)電路，達(dá)到對(duì)電容 器組預(yù)充電的作用；同時(shí)并聯(lián)連接著電容器C4與電阻器R2的串聯(lián)吸收電路，吸收開關(guān)Kl 上快速變化的電壓。開關(guān)K2旁并聯(lián)連接著高壓硅堆二極管D2與高壓限流電阻R3的串聯(lián) 電路，達(dá)到對(duì)電容器組預(yù)充電的作用；同時(shí)并聯(lián)連接著電容器C5與電阻器R4的串聯(lián)吸收電 路，吸收開關(guān)K2上快速變化的電壓。開關(guān)K1的輸入端與電抗器L1和電容器C1的串聯(lián)濾 波電路連接，L1、C1濾波電路通過高壓熔斷器F1與三相電網(wǎng)電源U相連接，開關(guān)K2的輸入 端與電抗器L2和電容器C2的串聯(lián)濾波電路連接，L2、C2濾波電路通過高壓熔斷器F2與三 相電網(wǎng)電源V相連接，開關(guān)Kl 、開關(guān)K2的輸出端接連一起，與電抗器L3和電容器C3的串聯(lián) 濾波電路連接，L3 、 C3濾波電路通過高壓熔斷器F3與三相電網(wǎng)電源V相連接。高壓硅堆二 極管D1的陰極接到電容器C1，高壓硅堆二極管D1的陽極接到高壓電阻R1 ;高壓硅堆二極 管D2的陰極接到電容器C2，高壓硅堆二極管D2的陽極接到高壓電阻R2。給電容器組預(yù)充 電的相控開關(guān)連接到星形接法的電容器組的零點(diǎn)處有很多好處零點(diǎn)開關(guān)在閉合時(shí)候，電 位為零，電路工作安全；在裝置發(fā)生相間短路時(shí)零點(diǎn)開關(guān)的短路電流小，安全。
相控開關(guān)通常為永磁真空接觸器或者永磁真空開關(guān)，也可以是電磁式的真空接觸 器或者電磁式的真空開關(guān)。 相位控制裝置是由電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器l，單片機(jī)選相控制器2，永磁線圈驅(qū)動(dòng)器 5組成。線圈電源由直流220V穩(wěn)壓電源4供電。相位控制裝置的電路與科技雜志登載的常 規(guī)相控開關(guān)的控制電路相似，為本專業(yè)技術(shù)人員了解，所以不累述。下面講述相序控制的要 求，當(dāng)電網(wǎng)電壓以正序接線時(shí)，即電網(wǎng)電壓的V相滯后于U相120。 ，W相超前于U相120。， 單片機(jī)選相控制器2在得到轉(zhuǎn)換開關(guān)Sl投切命令3投入命令后，在開關(guān)K2的過零點(diǎn)，即線 電壓VW的負(fù)峰值點(diǎn)，閉合開關(guān)K2，延時(shí)15ms，在相電壓U相的負(fù)峰值點(diǎn)，閉合開關(guān)Kl，實(shí)現(xiàn) 無電流沖擊投入工作；接到轉(zhuǎn)換開關(guān)Sl投切命令3停止命令后，在相電壓U相的負(fù)峰值點(diǎn)， 電流為零點(diǎn)打開開關(guān)K1，然后，在線電壓VW的負(fù)峰值點(diǎn)，電流為零點(diǎn)打開開關(guān)K2。
測(cè)試開關(guān)Kl、開關(guān)K2的電壓電流波形圖如圖2-圖7。圖2和圖5橫坐標(biāo)為200ms， 圖2、圖5顯示的是連續(xù)1秒鐘打開閉合一次的波形圖，圖3、圖4、圖6、圖7的橫坐標(biāo)為 20ms，將投切波形放大，觀測(cè)開關(guān)Kl 、開關(guān)K2的投入和切除的電壓、電流波形，可以看出開 關(guān)在電網(wǎng)電壓的峰值點(diǎn)，開關(guān)電壓為零時(shí)閉合，無沖擊電流，電流為零時(shí)打開開關(guān)，相控開 關(guān)與電抗器和電容器濾波電路串聯(lián)連接，電流為同一的，每個(gè)相控開關(guān)的電流沒有沖擊，和 相控開關(guān)串聯(lián)的電抗器和電容器濾波電路也沒有電流沖擊。投切電容器組的2控3預(yù)充電 相控開關(guān)電路投切的效果和晶閘管投切電容器組相似，比常規(guī)的相控開關(guān)或者稱為選相開 關(guān)的要好。 —個(gè)具體實(shí)施例的主要元件選型應(yīng)用于電網(wǎng)電壓10KV電流200A的投切電容器 組的2控3零點(diǎn)預(yù)充電相控開關(guān)電路，相控開關(guān)Kl、相控開關(guān)K2采用普通單相永磁接觸器， 型號(hào)CKG4-250/12-DY，高壓硅堆二極管電壓為60KV，電流1A，與高壓硅堆二極管串聯(lián)的高壓限流電阻為12KV， 10K歐姆，500W高壓電阻，與相控開關(guān)并聯(lián)連接的電容器C和電阻器R 的串聯(lián)電路為通常電網(wǎng)電源線上連接的RC吸收器。高壓熔斷器為電壓12KV，電流300A。
所述的相位控制裝置按照時(shí)序來獨(dú)立控制兩只相控開關(guān)在電壓的峰點(diǎn)處通斷，當(dāng) 電網(wǎng)電壓以正序接線時(shí)，兩只高壓硅堆二極管的陰極接到開關(guān)的電源側(cè)的位置不變，兩只 相控開關(guān)可以接在3相電路的任意兩相上，開關(guān)K1、開關(guān)K2接到不同的相位上，只要同步電 壓信號(hào)作相應(yīng)的調(diào)整，控制程序不變，閉合和打開開關(guān)K1、開關(guān)K2，同樣得到閉合開關(guān)時(shí)無 沖擊電流，電流為零時(shí)打開開關(guān)的效果。 請(qǐng)見圖8 :在串聯(lián)電路的開關(guān)元件前后位置可以變化，原理是不變的。兩只給電容 器組預(yù)充電的相控開關(guān)Kl、相控開關(guān)K2組成3相開關(guān)，其輸入端通過高壓熔斷器F1、F2接 在三相電網(wǎng)電源的U、 V兩相上，其輸出端與兩相的電抗器L和電容器C的串聯(lián)濾波電路連 接，另 一相電抗器L3和電容器C3的串聯(lián)濾波電路直接通過高壓熔斷器F3與三相電網(wǎng)電源 的W相連接；此時(shí)三相電路的電抗器L和電容器C的串聯(lián)濾波電路的接線方式為星形。三 相電路的電抗器L和電容器C的串聯(lián)濾波電路的接線方式也可以為三角形連接，見圖9。
2控3電路是運(yùn)行在三相電路中，電路開關(guān)只有兩只，少了一只，如上所述電路運(yùn) 行要求相序控制非常復(fù)雜。開關(guān)投切電容器的電路形式很多，例如電容器、電抗器串聯(lián)接成
三角形，開關(guān)放在三角形臂內(nèi)，如圖io，用三只開關(guān)投切電容器，開關(guān)的運(yùn)行是單相運(yùn)行方
式，比2控3型簡(jiǎn)單，本發(fā)明的給電容器組預(yù)充電的相控開關(guān)同樣適用如圖10的開關(guān)安裝 在三角形內(nèi)的電路和單相開關(guān)電路。 本發(fā)明的特定實(shí)施例已對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作出了詳盡的說明，對(duì)本領(lǐng)域一般技術(shù)人 員而言，在不背離本發(fā)明精神的前提下對(duì)它所做的任何顯而易見的改動(dòng)，都構(gòu)成對(duì)本發(fā)明 專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
權(quán)利要求
一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，其特征在于兩只給電容器組預(yù)充電的相控開關(guān)組成3相零點(diǎn)開關(guān)，兩只相控開關(guān)的輸入端與兩相星形接法的電抗器L和電容器C的串聯(lián)濾波電路連接，兩只相控開關(guān)的輸出端連接在一起與第三相的LC濾波電路連接，星形連接的LC濾波電路通過高壓熔斷器與三相電網(wǎng)電源連接，相位控制裝置按照時(shí)序來獨(dú)立控制兩只相控開關(guān)在電壓的峰點(diǎn)處通斷。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，其特征在于在 每只相控開關(guān)旁邊，并聯(lián)連接著高壓硅堆二極管與高壓限流電阻的串聯(lián)電路，達(dá)到對(duì)電容 器組預(yù)充電的作用；同時(shí)并聯(lián)連接著電容器C與電阻器R的串聯(lián)吸收電路，吸收開關(guān)上快速 變化的電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，其特征在于相 控開關(guān)旁的兩只高壓硅堆二極管的陰極均接在開關(guān)的電源側(cè)，或者兩只高壓硅堆二極管的 陽極均接在開關(guān)的電源側(cè)。
4. 根據(jù)權(quán)利1所述一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，其特征在于所 述的相控開關(guān)通常為永磁真空接觸器或者永磁真空開關(guān)，也可以是電磁式的真空接觸器或 者電磁式的真空開關(guān)。
5. 根據(jù)權(quán)利1所述一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，其特征在于所 述的相位控制裝置按照時(shí)序來獨(dú)立控制兩只相控開關(guān)在電壓的峰點(diǎn)處通斷，當(dāng)電網(wǎng)電壓以 正序接線時(shí)，即電網(wǎng)電壓的V相滯后于U相120。 ，W相超前于U相120。，其開關(guān)K1安裝在 U相、開關(guān)K2安裝在V相，兩只高壓硅堆二極管的陰極均接在開關(guān)的電源側(cè)，接到轉(zhuǎn)換開關(guān) Sl投入命令工作時(shí)，在開關(guān)K2的過零點(diǎn)，即線電壓VW的負(fù)峰值點(diǎn)，閉合開關(guān)K2，延時(shí)15ms， 在相電壓U相的負(fù)峰值點(diǎn)，閉合開關(guān)Kl，實(shí)現(xiàn)無電流沖擊投入工作；接到轉(zhuǎn)換開關(guān)Sl停止 命令停止時(shí)，在相電壓U相的負(fù)峰值點(diǎn)，電流為零點(diǎn)打開開關(guān)K1，然后，在線電壓VW的負(fù)峰 值點(diǎn)，電流為零點(diǎn)打開開關(guān)K2。
6. 根據(jù)權(quán)利1所述一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，其特征在于所 述的相位控制裝置按照時(shí)序來獨(dú)立控制兩只相控開關(guān)在電壓的峰點(diǎn)處通斷，當(dāng)電網(wǎng)電壓以 正序接線時(shí)，兩只高壓硅堆二極管的陰極接到開關(guān)的電源側(cè)的位置不變，兩只給電容器組 預(yù)充電的相控開關(guān)可以接在3相電路的任意兩相上，開關(guān)K1、開關(guān)K2接到不同的相位上，只 要同步電壓信號(hào)作相應(yīng)的調(diào)整，控制程序不變，閉合和打開開關(guān)Kl、開關(guān)K2，同樣得到閉合 開關(guān)時(shí)無沖擊電流，電流為零時(shí)打開開關(guān)的效果。
7. 根據(jù)權(quán)利1所述一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，其特征在于在 串聯(lián)電路的開關(guān)元件前后位置可以變化，原理是不變的，兩只給電容器組預(yù)充電的相控開 關(guān)組成3相開關(guān)，其輸入端通過高壓熔斷器接在三相電網(wǎng)電源的兩相上，其輸出端與兩相 電抗器L和電容器C的串聯(lián)濾波電路連接，另一相電抗器L和電容器C的串聯(lián)濾波電路直 接通過高壓熔斷器與三相電網(wǎng)電源的第三相連接；此時(shí)三相電路的電抗器L和電容器C的 串聯(lián)濾波電路的接線方式可以為星形，也可以為三角形。
8. 根據(jù)權(quán)利l所述一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，其特征在于2控 3電路是運(yùn)行在三相電路中，開關(guān)只有兩只，少了 一只，如上所述電路運(yùn)行要求時(shí)序控制非 常復(fù)雜。開關(guān)投切電容器的電路形式很多，例如電容器、電抗器串聯(lián)接成三角形，開關(guān)放在 三角形臂內(nèi)，用三只開關(guān)投切電容器，開關(guān)的運(yùn)行是單相運(yùn)行方式，比2控3型簡(jiǎn)單，本發(fā)明的電容器組預(yù)充電的相控開關(guān)同樣適用于開關(guān)安裝在三角形內(nèi)的電路和單相開關(guān)電路c
全文摘要
一種投切電容器組的2控3預(yù)充電相控開關(guān)電路，它含有兩只給電容器組預(yù)充電的相控開關(guān)組成3相零點(diǎn)開關(guān)，兩只相控開關(guān)的輸入端與兩相星形接法的LC的串聯(lián)濾波電路連接，兩只相控開關(guān)的輸出端連接在一起與第三相的LC濾波電路連接，星形連接的LC濾波電路通過高壓熔斷器與三相電網(wǎng)電源連接，相位控制裝置按照時(shí)序來獨(dú)立控制兩只相控開關(guān)在電壓的峰點(diǎn)處通斷。在每只相控開關(guān)旁邊，并聯(lián)連接著高壓硅堆二極管與高壓限流電阻的串聯(lián)電路，達(dá)到對(duì)電容器組預(yù)充電的作用；同時(shí)并聯(lián)連接著RC的串聯(lián)吸收電路。測(cè)試波形顯示本發(fā)明的投切效果像TSC(晶閘管投切電容器組)，可以在1秒鐘內(nèi)無沖擊投切一次，無能耗，應(yīng)用普通開關(guān)作相控開關(guān)，成本低。
文檔編號(hào)H02J3/01GK101783511SQ20091007677
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2009年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月21日
發(fā)明者楊建寧 申請(qǐng)人:北京馨容縱橫科技發(fā)展有限公司