本實用新型涉及電力設備技術領域,具體為一種晶閘管過零投切電容器。
背景技術:
電力系統(tǒng)中,變壓器、異步電機等設備要消耗大量的無功功率,這些無功功率如果不能及時得到補償,會對電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生不利影響,在電力系統(tǒng)中廣泛采用開關投切電容器組進行無功補償。
目前電力系統(tǒng)中,多使用晶閘管、同步開關、復合開關這幾種過零投切開關對電容等負載進行電壓過零投入。采用晶閘管投切電容器時,過零檢測方式有:
1、采用過零芯片,芯片內(nèi)置過零檢測電路,在檢測到晶閘管兩端電壓小于一定幅值時,芯片導通,觸發(fā)晶閘管;但是這種方式,在觸發(fā)晶閘管時有損壞現(xiàn)象,其原因是芯片工作電壓低,在切除電容器后產(chǎn)生過電壓容易損壞過零芯片;
2、采用過零檢測電路,檢測到晶閘管兩端電壓小于一定幅值時,電路產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,觸發(fā)晶閘管;晶閘管觸發(fā)導通后,由于管壓降較低,檢測兩端電壓的準確度受到限制,這時的觸發(fā)脈沖由振蕩電路產(chǎn)生,就是連續(xù)發(fā)送一定頻率的觸發(fā)信號,連續(xù)出觸發(fā)晶閘管,由于這種觸發(fā)方式是隨機觸發(fā),在電容電流較大時,如果沒有在過零點產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,而在過零點后產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,這樣會產(chǎn)生沖擊涌流。
有鑒于此,特提出本實用新型。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的不足,提供一種晶閘管過零投切電容器,可以在電流過零點前產(chǎn)生觸發(fā)脈沖,從而觸發(fā)晶閘管,解決現(xiàn)有技術中過零點測量不準確的問題。
為解決上述技術問題,本實用新型采用技術方案的基本構思是:
一種晶閘管過零投切電容器,包括晶閘管投切電容器電路,晶閘管投切電容器電路包括反并聯(lián)連接的兩晶閘管且兩晶閘管的控制極分別連接至處理分析電路,還包括
電壓過零檢測電路,設置在所述晶閘管投切電容器電路和處理分析電路之間,用于檢測所述兩晶閘管兩端的電壓過零并傳輸?shù)剿鎏幚矸治鲭娐罚?/p>
電流過零檢測電路,設置在所述晶閘管投切電容器電路和處理分析電路之間,用于檢測晶閘管投切電容器電路的地電流過零并傳輸?shù)剿鎏幚矸治鲭娐贰?/p>
更進一步的,上述晶閘管過零投切電容器中,所述電壓過零檢測電路包括:所述兩晶閘管反并聯(lián)連接構成晶閘管組,晶閘管組的一端節(jié)點通過限流電阻連接至第一光電耦合器的1腳,第一光電耦合器的2腳與第一光電耦合器的1腳之間并聯(lián)有保護電阻,第一光電耦合器的3腳連接至處理分析電路,第一光電耦合器的4腳連接電源端;所述晶閘管組的另一端節(jié)點通過保護電阻連接所述第一光電耦合器。
更進一步的,上述晶閘管過零投切電容器中,第一光電耦合器的2腳與第一光電耦合器的1腳之間還并聯(lián)有反向設置的二極管。
更進一步的,上述晶閘管過零投切電容器中,所述電流過零檢測電路包括電流互感器,電流互感器輸出端通過采樣電阻連接至第二光電耦合器的1腳,第二光電耦合器的2腳連接電流互感器信號端,第二光電耦合器的3腳連接至處理分析電路,第二光電耦合器的4腳連接電源端;電流互感器串聯(lián)在所述晶閘管投切電容器電路中。
更進一步的,上述晶閘管過零投切電容器中,第二光電耦合器的2腳與第二光電耦合器的1腳之間并聯(lián)有保護電阻。
更進一步的,上述晶閘管過零投切電容器中,還包括阻容保護電路,其包括并聯(lián)在反并聯(lián)連接的兩晶閘管的兩端節(jié)點的電阻和電容。
采用上述技術方案后,本實用新型與現(xiàn)有技術相比具有以下有益效果:
本實用新型晶閘管過零投切電容器的電路構成,使得觸發(fā)晶閘管的第一個信號由檢測晶閘管兩端的電壓過零產(chǎn)生,晶閘管導通后的觸發(fā)信號由檢測電流信號的過零產(chǎn)生,采用電流過零點前輸出觸發(fā)信號的方式,信號寬度直到晶閘管導通,所以觸發(fā)效果好,不會產(chǎn)生沖擊電流而且電流沒有階躍變化,可靠性高。
附圖說明
圖1是本實用新型晶閘管過零投切電容器的電路圖;
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體實施例,對本實用新型作進一步說明,以助于理解本實用新型的內(nèi)容。
如圖1所示,一種晶閘管過零投切電容器,包括:
晶閘管投切電容器電路,用于電壓過零投入和電流過零切除;其包括反并聯(lián)的兩個晶閘管S1、S2,構成晶閘管組,晶閘管組串聯(lián)在電源電壓端V與要投入的電容器C之間形成閉合的電容器回路;其中晶閘管S1的控制極和晶閘管S2的控制極分別通過電阻R5和電阻R4連接至處理分析電路,處理分析電路用于檢測接收、分析過零信號并產(chǎn)生觸發(fā)信號維持晶閘管的觸發(fā)和關斷,該處理分析電路可以是本領域是技術人員能夠想到的適合的常規(guī)電路,本實用新型不做唯一限定。
電壓過零檢測電路,包括所述晶閘管組的一端節(jié)點通過限流電阻R2連接至第一光電耦合器O1(下簡稱第一光耦)的1腳(發(fā)光管正輸入端),第一光耦O1的2腳(發(fā)光管負極)與第一光耦O1的1腳之間并聯(lián)有保護電阻R3以及反向設置的二極管D1,第一光耦O1的3腳(光敏三極管負極)連接至處理分析電路,第一光耦O1的4腳(光敏三極管正極)連接電源端VCC;所述晶閘管組的另一端節(jié)點通過保護電阻R3連接所述第一光耦O1。
電流過零檢測電路,包括電流互感器CT,電流互感器CT輸出端通過采樣電阻R6連接至第二光電耦合器O2(下稱第二光耦)的1腳(發(fā)光管正輸入端),第二光耦O2的2腳與第二光耦O2的1腳之間并聯(lián)有保護電阻R7且該2腳連接電流互感器信號端,第二光耦O2的3腳連接至處理分析電路,第二光耦O2的4腳連接電源端VCC;電流互感器CT串聯(lián)在所述電容器C和所述晶閘管組另一端節(jié)點之間。
阻容保護電路:并聯(lián)在晶閘管組兩端節(jié)點的電阻R1和電容C1構成阻容吸收電路,實現(xiàn)對反并聯(lián)晶閘管組的過電壓保護。
具體工作時,處理分析電路在收到工作信號前,晶閘管S1、S2未導通,晶閘管組兩端的電壓為電源電壓,電壓過零檢測電路中第一光耦O1導通,在光耦輸出端產(chǎn)生半波脈動直流信號,此信號接入處理分析電路,傳輸?shù)教幚矸治鲭娐?。處理分析電路接收到工作指令后,檢測到第一光耦O1輸入端由高電平變?yōu)榈碗娖綍r,發(fā)出觸發(fā)信號,觸發(fā)晶閘管。
接收到工作信號后,在電壓過零前,電壓過零值由限流電阻R2、保護電阻R3以及第一光耦O1決定;處理分析電路產(chǎn)生觸發(fā)信號,觸發(fā)反并聯(lián)晶閘管使其導通,反并聯(lián)晶閘管導通后,該晶閘管組兩端電壓降低到不足以使第一光耦O1導通,從而使處理分析電路接收不到電壓過零信號而不能產(chǎn)生觸發(fā)信號;同時反并聯(lián)晶閘管導通后,電容器回路產(chǎn)生電流信號,電流互感器CT檢測到電容器回路的電流后,在電流過零前,電流幅值由采樣電阻R6、保護電阻R7以及第二光耦O2決定,處理分析電路接收到電流過零檢測電路中第二光耦O2檢測到的電流過零信號,產(chǎn)生觸發(fā)信號,維持晶閘管的持續(xù)導通。
撤除工作信號后,處理分析電路的觸發(fā)信號在電流過零觸發(fā)后撤除,晶閘管組在電流過零后關斷。
晶閘管組導通觸發(fā)后,由于管壓降較低,檢測兩端電壓的準確度受到限制,如果這時的觸發(fā)脈沖由振蕩電路產(chǎn)生,連續(xù)發(fā)送一定頻率的觸發(fā)信號連續(xù)觸發(fā)晶閘管,該一定頻率的信號觸發(fā)可能觸發(fā)信號正好不在零點,導致產(chǎn)生沖擊電流,故而本實用新型采用電流過零前輸出觸發(fā)信號,信號寬度直到晶閘管導通,使其觸發(fā)效果更好;首先在觸發(fā)的第一時間段,晶閘管組兩端經(jīng)電阻(R2、R3)分壓,直接通過電壓過零檢測電路檢測電壓過零,繼而產(chǎn)生第一個觸發(fā)脈沖信號觸發(fā)晶閘管組導通;晶閘管組導通后,用負荷電流(電容器回路串聯(lián)電流互感器檢測的電流)的過零產(chǎn)生觸發(fā)脈沖信號觸發(fā)晶閘管組,不會產(chǎn)生沖擊電流,而且電流也沒有階躍變化;本實用新型晶閘管過零投切電容器觸發(fā)信號陡度小,一、二次間絕緣性能優(yōu)良,能夠進行BOD動作檢測,對監(jiān)控系統(tǒng)無影響,結(jié)構簡單、可靠性高,損耗較小,成本低。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應當指出,對于本技術領域的普通技術人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。