一種星接電容器組投切模塊的制作方法
【專利摘要】一種星接電容器組投切模塊，包括星接電容器組、三個(gè)可控開(kāi)關(guān)K1、K2、K3以及三個(gè)電感L1、L2、L3以及三個(gè)電容預(yù)充電電路（10）、（20）、（30）和可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路；所述星接電容器組配網(wǎng)線路的零線LN連接，A、B、C輸入端子分別與所述三個(gè)電感的第一端連接，所述三個(gè)電感的第二端分別通過(guò)三個(gè)可控開(kāi)關(guān)與配網(wǎng)線路的LA、LB、LC相線連接，所述三個(gè)電容預(yù)充電電路分別與所述三個(gè)可控開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接，所述可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的三個(gè)輸出端分別與所述三個(gè)可控開(kāi)關(guān)的控制端連接。本實(shí)用新型與配網(wǎng)線路連接，可以實(shí)現(xiàn)三相無(wú)功功率的分時(shí)補(bǔ)償，且能有效避免電容器投切過(guò)程浪涌電流的產(chǎn)生,減少電容器投入電網(wǎng)時(shí)可能造成的沖擊電流，延長(zhǎng)模塊的使用壽命。
【專利說(shuō)明】
一種星接電容器組投切模塊
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于三相功率優(yōu)化裝置中的星接電容器組投切模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]配電變壓器的不對(duì)稱運(yùn)行，會(huì)產(chǎn)生大量的負(fù)序電流和零序電流，這些負(fù)序電流和零序電流會(huì)嚴(yán)重污染電網(wǎng)，大大增加電網(wǎng)的功率損耗，降低變壓器的出力，威脅配變的安全運(yùn)行，嚴(yán)重影響供電質(zhì)量。國(guó)標(biāo)GB50052-2009《供配電涉及規(guī)范》、DL/T 572-2010《變壓器運(yùn)行規(guī)程》中，都對(duì)Υ/ΥΝ0接線的配電變壓器運(yùn)行時(shí)中線電流大小及三相電流的不平衡度有嚴(yán)格要求。
[0003]三相功率優(yōu)化裝置不僅可以對(duì)三相負(fù)荷進(jìn)行常規(guī)的無(wú)功補(bǔ)償，還具有針對(duì)三相負(fù)荷有功功率不對(duì)稱的狀況進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，將三相負(fù)荷有功功率調(diào)整至對(duì)稱或基本對(duì)稱的功能?，F(xiàn)有三相功率優(yōu)化裝置中的電容分相補(bǔ)償大都采用三個(gè)單相交流接觸器分別控制三個(gè)單相電容器的投切，在每個(gè)交流接觸器的上側(cè)裝有熔斷器和隔離開(kāi)關(guān)，分別用作短路保護(hù)和隔離電源。這種補(bǔ)償裝置成本高、體積大，且諧波污染大，維護(hù)成本高，不適于頻繁操作。采用交流接觸器投切，會(huì)在線路中產(chǎn)生大的浪涌電流，影響電容器的使用壽命，甚至使電容器發(fā)生爆炸。
[0004]本實(shí)用新型針對(duì)上述三相功率優(yōu)化裝置的電容分相補(bǔ)償所存在的不足之處進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)一種新型的星接電容器組投切模塊，該模塊與三相四線制配網(wǎng)線路的A、B、C相線及零線連接，可以實(shí)現(xiàn)三相無(wú)功功率的分時(shí)補(bǔ)償。整個(gè)模塊成本低、體積小，安裝方便，而且可以精確控制每個(gè)電容器投切的時(shí)間點(diǎn)，避免浪涌電流的產(chǎn)生，延長(zhǎng)了模塊的使用壽命，保證了整個(gè)裝置的安全運(yùn)行。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的發(fā)明目的是為三相功率優(yōu)化裝置提供一種新型的星接電容器組投切模塊，該模塊與三相四線制配網(wǎng)線路連接，可以實(shí)現(xiàn)三相無(wú)功功率的分時(shí)補(bǔ)償，且成本低、體積小、安裝方便，還可以精確控制每個(gè)電容器投切的時(shí)間點(diǎn)，避免浪涌電流的產(chǎn)生，延長(zhǎng)模塊的使用壽命，保證整個(gè)裝置的安全運(yùn)行。
[0006]本實(shí)用新型具體通過(guò)如下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的:包括星接電容器組、三個(gè)可控開(kāi)關(guān)K1、K2、K3以及三個(gè)電感L1、L2、L3以及三個(gè)電容預(yù)充電電路10、20、30和可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路;所述星接電容器組包含A、B、C、N四個(gè)輸入端子，所述N輸入端子與三相四線制配網(wǎng)線路的零線LN連接，所述A、B、C輸入端子分別與所述三個(gè)電感的第一端連接，所述三個(gè)電感的第二端分別通過(guò)三個(gè)可控開(kāi)關(guān)與三相四線制配網(wǎng)線路的LA、LB、LC相線連接，所述三個(gè)電容預(yù)充電電路分別與所述三個(gè)可控開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接，所述可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的兩個(gè)輸入端與外部主控電路連接，三個(gè)輸出端分別與所述三個(gè)可控開(kāi)關(guān)的控制端連接。
[0007]所述三個(gè)電容預(yù)充電電路由繼電器和電阻串聯(lián)組成，用于在電容器投入之前，對(duì)其進(jìn)行預(yù)充電，保證電容器在電位差的過(guò)零點(diǎn)附近投入，使投入過(guò)程無(wú)浪涌電流產(chǎn)生。
[0008]所述可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)外部主控電路輸入的控制信號(hào)進(jìn)行處理，調(diào)整其波形、幅度、寬度、移相和重復(fù)頻率，當(dāng)線路電壓與電容電壓相當(dāng)?shù)乃查g，輸出適合可控開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使可控開(kāi)關(guān)閉合。
[0009]所述三個(gè)電感可以抑制電容器投入電網(wǎng)時(shí)可能造成的沖擊電流。
[0010]作為本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式:所述可控開(kāi)關(guān)元件均為復(fù)合開(kāi)關(guān)，復(fù)合開(kāi)關(guān)可以進(jìn)行過(guò)零投切，可有效的避免投切過(guò)程中產(chǎn)生的浪涌電流和觸頭間拉弧的現(xiàn)象。
[0011]作為本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式:所述可控開(kāi)關(guān)元件均為同步開(kāi)關(guān)，同步開(kāi)關(guān)可以在開(kāi)關(guān)接點(diǎn)兩端電壓為零的時(shí)刻閉合，從而實(shí)現(xiàn)電容器的無(wú)涌流投入，在電流為零的時(shí)刻斷開(kāi)，從而實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)接點(diǎn)的無(wú)電弧分?jǐn)唷?br>[0012]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0013]本實(shí)用新型采用星接電容器組代替三個(gè)單相電容器，減小了裝置的體積，節(jié)省了成本，簡(jiǎn)化了安裝。
[0014]本實(shí)用新型與三相四線制配網(wǎng)線路的A、B、C相線及零線連接，可以實(shí)現(xiàn)三相無(wú)功功率的分時(shí)補(bǔ)償，且可以有效避免電容器投切過(guò)程浪涌電流的產(chǎn)生，減少電容器投入電網(wǎng)時(shí)可能造成的沖擊電流，延長(zhǎng)模塊的使用壽命，保證整個(gè)裝置的安全運(yùn)行。
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的星接電容器組投切模塊的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本實(shí)施例的星接電容器組投切模塊由星接電容器組，三個(gè)電感L1、L2、1^3，三個(gè)同步開(kāi)關(guān)1(1、1(2、1(3，三個(gè)電容預(yù)充電電路10、20、30，和可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路組成。所述電容預(yù)充電電路10由繼電器k01和電阻ROl串聯(lián)組成，所述電容預(yù)充電電路20由繼電器k02和電阻R02串聯(lián)組成，所述電容預(yù)充電電路30由繼電器k03和電阻R03串聯(lián)組成。所述星接電容器組的輸出端A與所述電感LI的第一端連接，所述電感LI的第二端通過(guò)同步開(kāi)關(guān)Kl與三相四線制配網(wǎng)線路LA連接;所述星接電容器組的輸出端B與所述電感L2的第一端連接，所述電感L2的第二端通過(guò)同步開(kāi)關(guān)K2與三相四線制配網(wǎng)線路LB連接;所述星接電容器組的輸出端C與所述電感L3的第一端連接，所述電感L3的第二端通過(guò)同步開(kāi)關(guān)K3與三相四線制配網(wǎng)線路LC連接;所述星接電容器組的輸出端N與三相四線制配網(wǎng)線路LN連接。所述電容預(yù)充電電路10與同步開(kāi)關(guān)Kl并聯(lián)連接，所述電容預(yù)充電電路20與同步開(kāi)關(guān)K2并聯(lián)連接，所述電容預(yù)充電電路30與同步開(kāi)關(guān)K3并聯(lián)連接。所述可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的兩個(gè)輸入端Inl、In2與外部主控電路連接，輸出端Out I與同步開(kāi)關(guān)KI的控制端KIC連接，輸出端Out 2與同步開(kāi)關(guān)K2的控制端K2C連接，輸出端0ut3與同步開(kāi)關(guān)K3的控制端K3C連接。
[0017]本實(shí)施例的工作原理如下:電容Cl投入信號(hào)到來(lái)后，繼電器KOl閉合，交流電通過(guò)電阻ROl對(duì)電容Cl進(jìn)行預(yù)充電，當(dāng)Cl兩端電壓接近交流電壓正半周的峰值時(shí)，斷開(kāi)磁保持繼電器KOI，結(jié)束電容Cl的預(yù)充電。Cl預(yù)充電結(jié)束后，外部主控電路通過(guò)可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端Inl和In2輸入信號(hào)，可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，調(diào)整其波形、幅度、寬度、相位和重復(fù)頻率，當(dāng)線路電壓與電容Cl電壓相當(dāng)?shù)乃查g，輸出適合可控開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)輸出端Out I輸出同步開(kāi)關(guān)KI的驅(qū)動(dòng)信號(hào)到其控制端KIC，使KI閉合，此時(shí)電容CI通過(guò)電感LI投入到三相四線制配電線路的LA線與零線LN之間。電容Cl切除信號(hào)到來(lái)后，當(dāng)流經(jīng)電容CI的電流接近零時(shí)，可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路輸出端Out I停止輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，此時(shí)電容Cl從三相四線制配電線路的LA線與零線LN之間切除。
[0018]電容C2投入信號(hào)到來(lái)后，繼電器K02閉合，交流電通過(guò)電阻R02對(duì)電容C2進(jìn)行預(yù)充電，當(dāng)C2兩端電壓接近交流電壓正半周的峰值時(shí)，斷開(kāi)磁保持繼電器K02，結(jié)束電容C2的預(yù)充電<X2預(yù)充電結(jié)束后，外部主控電路通過(guò)可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端Inl和In2輸入信號(hào)，可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，調(diào)整其波形、幅度、寬度、相位和重復(fù)頻率，當(dāng)線路電壓與電容C2電壓相當(dāng)?shù)乃查g，輸出適合可控開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)輸出端0ut2輸出同步開(kāi)關(guān)K2的驅(qū)動(dòng)信號(hào)到其控制端K2C，使K2閉合，此時(shí)電容C2通過(guò)電感L2投入到三相四線制配電線路的LB線與零線LN之間。電容C2切除信號(hào)到來(lái)后，當(dāng)流經(jīng)電容C2的電流接近零時(shí)，可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路輸出端0ut2停止輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，此時(shí)電容C2從三相四線制配電線路的LB線與零線LN之間切除。
[0019]電容C3投入信號(hào)到來(lái)后，繼電器K03閉合，交流電通過(guò)電阻R03對(duì)電容C3進(jìn)行預(yù)充電，當(dāng)C3兩端電壓接近交流電壓正半周的峰值時(shí)，斷開(kāi)磁保持繼電器K03，結(jié)束電容C3的預(yù)充電<X3預(yù)充電結(jié)束后，外部主控電路通過(guò)可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端Inl和In2輸入信號(hào)，可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理，調(diào)整其波形、幅度、寬度、相位和重復(fù)頻率，當(dāng)線路電壓與電容C3電壓相當(dāng)?shù)乃查g，輸出適合可控開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，通過(guò)輸出端0ut3輸出同步開(kāi)關(guān)K3的驅(qū)動(dòng)信號(hào)到其控制端K3C，使K3閉合，此時(shí)電容C3通過(guò)電感L3投入到三相四線制配電線路的LC線與零線LN之間。電容C3切除信號(hào)到來(lái)后，當(dāng)流經(jīng)電容C3的電流接近零時(shí)，可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路輸出端0ut3停止輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，此時(shí)電容C3從三相四線制配電線路的LC線與零線LN之間切除。
[0020]本實(shí)用新型采用星接電容器組代替三個(gè)單相電容器，減小了裝置的體積，節(jié)省了成本，簡(jiǎn)化了安裝。
[0021]本實(shí)用新型公開(kāi)的星型電容器組投切模塊，可以實(shí)現(xiàn)三相無(wú)功功率的分時(shí)補(bǔ)償，在每相電容投入之前對(duì)其進(jìn)行預(yù)充電，將電容電壓沖至交流峰值電壓附近之后，退出電容預(yù)充電電路，然后通過(guò)可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路在合適的時(shí)間點(diǎn)輸出同步開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)信號(hào)，保證電容在投入和切除的過(guò)程中不產(chǎn)生涌流，而且與電容串聯(lián)連接的電感抑制了電容器投入電網(wǎng)時(shí)可能造成的沖擊電流，這兩點(diǎn)延長(zhǎng)了模塊的使用壽命，保證了整個(gè)裝置的安全運(yùn)行。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種星接電容器組投切模塊，其特征在于:包括星接電容器組、三個(gè)可控開(kāi)關(guān)K1、K2、Κ3以及三個(gè)電感L1、L2、L3以及三個(gè)電容預(yù)充電電路(10)、(20)、(30)和可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路；所述星接電容器組包含A、B、C、N四個(gè)輸入端子，所述N輸入端子與三相四線制配網(wǎng)線路的零線LN連接，所述A、B、C輸入端子分別與所述三個(gè)電感的第一端連接，所述三個(gè)電感的第二端分別通過(guò)三個(gè)可控開(kāi)關(guān)與三相四線制配網(wǎng)線路的LA、LB、LC相線連接，所述三個(gè)電容預(yù)充電電路分別與所述三個(gè)可控開(kāi)關(guān)并聯(lián)連接，所述可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路的兩個(gè)輸入端與外部主控電路連接，三個(gè)輸出端分別與所述三個(gè)可控開(kāi)關(guān)的控制端連接;所述三個(gè)電容預(yù)充電電路分別均由繼電器和電阻串聯(lián)組成，用于在電容器投入之前，對(duì)其進(jìn)行預(yù)充電，保證電容器在電位差的過(guò)零點(diǎn)附近投入，使投入過(guò)程無(wú)浪涌電流產(chǎn)生;所述可控開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)外部主控電路輸入的控制信號(hào)進(jìn)行處理，調(diào)整其波形、幅度、寬度、移相和重復(fù)頻率，當(dāng)線路電壓與電容電壓相當(dāng)?shù)乃查g，輸出適合可控開(kāi)關(guān)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，使可控開(kāi)關(guān)閉合;所述三個(gè)電感用于抑制電容器投入電網(wǎng)時(shí)可能造成的沖擊電流。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星接電容器組投切模塊，其特征在于:所述三個(gè)可控開(kāi)關(guān)為同步開(kāi)關(guān)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的星接電容器組投切模塊，其特征在于:所述三個(gè)可控開(kāi)關(guān)為復(fù)合開(kāi)關(guān)。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK205544304SQ201620219476
【公開(kāi)日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】蔡曉燕
【申請(qǐng)人】廣州開(kāi)能電氣實(shí)業(yè)有限公司