晶闸管过零投切电容器的制作方法

文档序号:11423056阅读:529来源:国知局

本实用新型涉及电力设备技术领域,具体为一种晶闸管过零投切电容器。



背景技术:

电力系统中,变压器、异步电机等设备要消耗大量的无功功率,这些无功功率如果不能及时得到补偿,会对电网安全稳定运行产生不利影响,在电力系统中广泛采用开关投切电容器组进行无功补偿。

目前电力系统中,多使用晶闸管、同步开关、复合开关这几种过零投切开关对电容等负载进行电压过零投入。采用晶闸管投切电容器时,过零检测方式有:

1、采用过零芯片,芯片内置过零检测电路,在检测到晶闸管两端电压小于一定幅值时,芯片导通,触发晶闸管;但是这种方式,在触发晶闸管时有损坏现象,其原因是芯片工作电压低,在切除电容器后产生过电压容易损坏过零芯片;

2、采用过零检测电路,检测到晶闸管两端电压小于一定幅值时,电路产生触发脉冲,触发晶闸管;晶闸管触发导通后,由于管压降较低,检测两端电压的准确度受到限制,这时的触发脉冲由振荡电路产生,就是连续发送一定频率的触发信号,连续出触发晶闸管,由于这种触发方式是随机触发,在电容电流较大时,如果没有在过零点产生触发脉冲,而在过零点后产生触发脉冲,这样会产生冲击涌流。

有鉴于此,特提出本实用新型。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术的不足,提供一种晶闸管过零投切电容器,可以在电流过零点前产生触发脉冲,从而触发晶闸管,解决现有技术中过零点测量不准确的问题。

为解决上述技术问题,本实用新型采用技术方案的基本构思是:

一种晶闸管过零投切电容器,包括晶闸管投切电容器电路,晶闸管投切电容器电路包括反并联连接的两晶闸管且两晶闸管的控制极分别连接至处理分析电路,还包括

电压过零检测电路,设置在所述晶闸管投切电容器电路和处理分析电路之间,用于检测所述两晶闸管两端的电压过零并传输到所述处理分析电路;

电流过零检测电路,设置在所述晶闸管投切电容器电路和处理分析电路之间,用于检测晶闸管投切电容器电路的地电流过零并传输到所述处理分析电路。

更进一步的,上述晶闸管过零投切电容器中,所述电压过零检测电路包括:所述两晶闸管反并联连接构成晶闸管组,晶闸管组的一端节点通过限流电阻连接至第一光电耦合器的1脚,第一光电耦合器的2脚与第一光电耦合器的1脚之间并联有保护电阻,第一光电耦合器的3脚连接至处理分析电路,第一光电耦合器的4脚连接电源端;所述晶闸管组的另一端节点通过保护电阻连接所述第一光电耦合器。

更进一步的,上述晶闸管过零投切电容器中,第一光电耦合器的2脚与第一光电耦合器的1脚之间还并联有反向设置的二极管。

更进一步的,上述晶闸管过零投切电容器中,所述电流过零检测电路包括电流互感器,电流互感器输出端通过采样电阻连接至第二光电耦合器的1脚,第二光电耦合器的2脚连接电流互感器信号端,第二光电耦合器的3脚连接至处理分析电路,第二光电耦合器的4脚连接电源端;电流互感器串联在所述晶闸管投切电容器电路中。

更进一步的,上述晶闸管过零投切电容器中,第二光电耦合器的2脚与第二光电耦合器的1脚之间并联有保护电阻。

更进一步的,上述晶闸管过零投切电容器中,还包括阻容保护电路,其包括并联在反并联连接的两晶闸管的两端节点的电阻和电容。

采用上述技术方案后,本实用新型与现有技术相比具有以下有益效果:

本实用新型晶闸管过零投切电容器的电路构成,使得触发晶闸管的第一个信号由检测晶闸管两端的电压过零产生,晶闸管导通后的触发信号由检测电流信号的过零产生,采用电流过零点前输出触发信号的方式,信号宽度直到晶闸管导通,所以触发效果好,不会产生冲击电流而且电流没有阶跃变化,可靠性高。

附图说明

图1是本实用新型晶闸管过零投切电容器的电路图;

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例,对本实用新型作进一步说明,以助于理解本实用新型的内容。

如图1所示,一种晶闸管过零投切电容器,包括:

晶闸管投切电容器电路,用于电压过零投入和电流过零切除;其包括反并联的两个晶闸管S1、S2,构成晶闸管组,晶闸管组串联在电源电压端V与要投入的电容器C之间形成闭合的电容器回路;其中晶闸管S1的控制极和晶闸管S2的控制极分别通过电阻R5和电阻R4连接至处理分析电路,处理分析电路用于检测接收、分析过零信号并产生触发信号维持晶闸管的触发和关断,该处理分析电路可以是本领域是技术人员能够想到的适合的常规电路,本实用新型不做唯一限定。

电压过零检测电路,包括所述晶闸管组的一端节点通过限流电阻R2连接至第一光电耦合器O1(下简称第一光耦)的1脚(发光管正输入端),第一光耦O1的2脚(发光管负极)与第一光耦O1的1脚之间并联有保护电阻R3以及反向设置的二极管D1,第一光耦O1的3脚(光敏三极管负极)连接至处理分析电路,第一光耦O1的4脚(光敏三极管正极)连接电源端VCC;所述晶闸管组的另一端节点通过保护电阻R3连接所述第一光耦O1。

电流过零检测电路,包括电流互感器CT,电流互感器CT输出端通过采样电阻R6连接至第二光电耦合器O2(下称第二光耦)的1脚(发光管正输入端),第二光耦O2的2脚与第二光耦O2的1脚之间并联有保护电阻R7且该2脚连接电流互感器信号端,第二光耦O2的3脚连接至处理分析电路,第二光耦O2的4脚连接电源端VCC;电流互感器CT串联在所述电容器C和所述晶闸管组另一端节点之间。

阻容保护电路:并联在晶闸管组两端节点的电阻R1和电容C1构成阻容吸收电路,实现对反并联晶闸管组的过电压保护。

具体工作时,处理分析电路在收到工作信号前,晶闸管S1、S2未导通,晶闸管组两端的电压为电源电压,电压过零检测电路中第一光耦O1导通,在光耦输出端产生半波脉动直流信号,此信号接入处理分析电路,传输到处理分析电路。处理分析电路接收到工作指令后,检测到第一光耦O1输入端由高电平变为低电平时,发出触发信号,触发晶闸管。

接收到工作信号后,在电压过零前,电压过零值由限流电阻R2、保护电阻R3以及第一光耦O1决定;处理分析电路产生触发信号,触发反并联晶闸管使其导通,反并联晶闸管导通后,该晶闸管组两端电压降低到不足以使第一光耦O1导通,从而使处理分析电路接收不到电压过零信号而不能产生触发信号;同时反并联晶闸管导通后,电容器回路产生电流信号,电流互感器CT检测到电容器回路的电流后,在电流过零前,电流幅值由采样电阻R6、保护电阻R7以及第二光耦O2决定,处理分析电路接收到电流过零检测电路中第二光耦O2检测到的电流过零信号,产生触发信号,维持晶闸管的持续导通。

撤除工作信号后,处理分析电路的触发信号在电流过零触发后撤除,晶闸管组在电流过零后关断。

晶闸管组导通触发后,由于管压降较低,检测两端电压的准确度受到限制,如果这时的触发脉冲由振荡电路产生,连续发送一定频率的触发信号连续触发晶闸管,该一定频率的信号触发可能触发信号正好不在零点,导致产生冲击电流,故而本实用新型采用电流过零前输出触发信号,信号宽度直到晶闸管导通,使其触发效果更好;首先在触发的第一时间段,晶闸管组两端经电阻(R2、R3)分压,直接通过电压过零检测电路检测电压过零,继而产生第一个触发脉冲信号触发晶闸管组导通;晶闸管组导通后,用负荷电流(电容器回路串联电流互感器检测的电流)的过零产生触发脉冲信号触发晶闸管组,不会产生冲击电流,而且电流也没有阶跃变化;本实用新型晶闸管过零投切电容器触发信号陡度小,一、二次间绝缘性能优良,能够进行BOD动作检测,对监控系统无影响,结构简单、可靠性高,损耗较小,成本低。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

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