一种H桥级联型高压SVG充电电路的制作方法

一种h桥级联型高压svg充电电路
技术领域
1.本实用新型涉及svg充电技术领域，特别涉及一种h桥级联型高压svg充电电路。


背景技术：

2.电网系统运行过程中需要对电网进行无功补偿，以提高电网运行时的功率因数，降低电网损耗。h桥级联型多电平逆变器主电路简单，由于无箝位器件的限制，易于实现较大的电平数目，将h桥级联型多电平逆变器的拓扑结构应用在svg中，显著提高svg的电压和无功补偿容量。
3.为了抑制涌流，减少送电时对功率单元中直流侧并联电容器的冲击，需要对svg设备进行预充电，原有系统采用户外操作断路器分合控制比较多，设备占地面积大，其稳定性不高，一旦某个环节出现问题，可能造成严重后果，户外设备的维护量很大，检修时间长。


技术实现要素：

4.为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种h桥级联型高压svg充电电路，结构简单，将户外断路器改为户内接触器，可实现svg充电过程中，各个接触器之间的可靠转换，稳定性好，减少对户外设备的维护量，降低生产成本。
5.为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
6.一种h桥级联型高压svg充电电路，包括高压svg补偿装置，高压svg补偿装置包括a/b/c三相h桥级联电路，每相h桥级联电路由并网电抗器la/lb/lc和n个h桥功率单元级联组成，其中n为大于等于1的整数，高压svg补偿装置的三个输出端通过上级断路器qf1与高压三相电源连接，包括主回路、控制回路，主回路包括充电电阻r1和 r2、旁路接触器ka1和ka2，充电电阻r1/r2通过端口与a/b/c三相h桥级联电路串联连接，旁路接触器ka1/ka2主触头与充电电阻r1/r2通过端口并联连接，a/b/c三相h 桥级联电路分别通过充电电阻r1和r2、旁路接触器ka1和ka2、上级断路器qf1接入电网，控制回路与主回路连接，用于控制旁路接触器ka1和ka2吸合和断开。
7.接触器分时合闸回路，供电单元用于给主控柜、旁路接触器同时合闸回路、旁路接触器分时合闸回路提供dc220v供电电源，旁路接触器同时合闸回路用于控制旁路接触器 ka1和ka2同时合闸，旁路接触器分时合闸回路用于控制旁路接触器ka1和ka2分时合闸；主控柜与供电单元、旁路接触器同时合闸回路、旁路接触器分时合闸回路通过端口连接。
8.主控柜包括hmi人机界面、pwm板、cpu板、模拟量板、数字量板、电源板以及总线板，pwm板、cpu板、模拟量板、数字量板、电源板、总线板通过端口连接，hmi人机界面与cpu板通过端口连接，cpu板与pwm板通过端口连接，pwm板与h桥功率单元通过通讯端口连接，数字量板通过端口与旁路接触器同时合闸回路和旁路接触器分时合闸回路连接。
9.旁路接触器同时合闸回路和旁路接触器分时合闸回路均包括接触器式继电器ka11、急停按钮sb、信号指示灯hl和hr、常开触点k1、合闸支路、信号指示支路、信号传送支路，信号指示灯hl和hr、急停按钮sb设置在主控柜柜门上，合闸支路用于cpu板发出指令通
过常开触点k1控制旁路接触器ka1、ka2合闸、断开，常开触点k1通过输出端口与数字量板连接，信号指示支路用于在主控柜柜门上显示旁路接触器ka1、ka2 合闸分闸状态，信号传送支路用于旁路接触器ka1、ka2合闸分闸信号传送给数字量板通过端口与上级断路器qf1的常开辅助触点、旁路接触器ka1的常开辅助触点、旁路接触器ka2的常开辅助触点连接。
10.旁路接触器同时合闸回路的合闸支路包括与接触器式继电器ka11的线圈串联连接的常开触点k1和急停按钮sb，接触器式继电器ka11的常开触点一与常开触点k1并联连接，接触器式继电器ka11的常开触点二、接触器式继电器ka11的常开触点三、旁路接触器ka1的线圈串联连接，旁路接触器ka2的线圈与旁路接触器ka1的线圈并联连接；
11.旁路接触器同时合闸回路的信号指示支路包括支路a和支路b，支路a包括与指示灯 hl串联连接的接触器ka1的常闭辅助触点一和接触器ka2的常闭辅助触点一，支路b 包括与指示灯hr串联连接的接触器ka1的常开辅助触点一和接触器ka2的常开辅助触点一；
12.旁路接触器同时合闸回路的信号传送支路包括支路c、支路d、支路e、支路f，支路c、支路d、支路e、支路f通过输入端口与数字量板连接，支路c包括接触器ka1的常闭辅助触点二，支路d包括接触器ka2的常闭辅助触点二，支路e包括接触器ka1的常开辅助触点二和接触器ka2的常开辅助触点二串联连接，支路f包括接触器ka1的常开辅助触点三和接触器ka2的常开辅助触点三串联连接。
13.旁路接触器分时合闸回路的合闸支路包括与接触器式继电器ka11的线圈串联连接的常开触点k1和急停按钮sb，接触器式继电器ka11的常开触点一与常开触点k1并联连接，接触器式继电器ka11的常开触点二、接触器式继电器ka11的常开触点三、旁路接触器ka1的线圈串联连接，旁路接触器ka2的线圈与旁路接触器ka1的线圈并联连接，旁路接触器ka1的常开辅助触点一与接触器ka2的线圈串联连接；
14.旁路接触器分时合闸回路的信号指示支路包括支路a和支路b，支路a包括与指示灯 hl串联连接的接触器ka1的常闭辅助触点一和接触器ka2的常闭辅助触点一，支路b 包括与指示灯hr串联连接的接触器ka1的常开辅助触点二和接触器ka2的常开辅助触点一；
15.旁路接触器同时合闸回路的信号传送支路包括支路c和支路d，支路c和支路d通过输入端口与数字量板连接，支路c包括接触器ka1的常开辅助触点三，支路d包括接触器 ka2的常闭辅助触点二。
16.供电单元包括依次线路连接的变压器和整流设备，变压器的原边与三相交流电源 ac380v连接，整流设备包括六个相同规格的二极管，用于提供dc220v。
17.高压svg补偿装置的a/b/c三相h桥级联电路为星形或三角形连接方式。
18.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
19.1.接触器的方式完成系统充电过程，可靠性、成本低、检修时间断；
20.2.降低设备占地面积，提高土地利用率；
21.3.hmi人机界面实时显示充电状态。
附图说明
22.图1是旁路接触器同时合闸电路图。
23.图2是旁路接触器分时合闸电路图。
24.图3是采用星形方式的充电系统原理图。
25.图4是供电单元原理图。
26.图5是整流桥电路图。
27.图6是采用角形方式的充电系统原理图。
具体实施方式
28.下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
29.以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。
30.【实施例1】
31.见图3，高压svg补偿装置包括a/b/c三相h桥级联电路，每相h桥级联电路由并网电抗器la/lb/lc和n个h桥功率单元级联组成，其中n为大于等于1的整数，a/b/c三相h桥级联电路为星形连接方式对电网进行无功补偿。
32.一种h桥级联型高压svg充电电路，包括星接方式的高压svg补偿装置，高压svg 补偿装置的三个输出端通过上级断路器qf1与高压三相电源连接，还包括主回路、控制回路，主回路包括充电电阻r1和r2、旁路接触器ka1和ka2，充电电阻r1与a相h桥级联电路和b相h桥级联电路通过端口串联连接，充电电阻r2与b相h桥级联电路和c 相h桥级联电路通过端口串联连接，旁路接触器ka1的主触头与充电电阻r1通过端口并联连接，旁路接触器ka2的主触头与充电电阻r2通过端口并联连接，a/b/c三相h桥级联电路分别通过充电电阻r1和r2、旁路接触器ka1和ka2、上级断路器qf1接入电网，控制回路与主回路连接，用于控制旁路接触器ka1和ka2吸合和断开，最终实现充电电阻r1和r2投入和断开。
33.见图1、图2、图4，控制回路包括主控柜、供电单元、旁路接触器同时合闸回路、旁路接触器分时合闸回路，供电单元用于给主控柜、旁路接触器同时合闸回路、旁路接触器分时合闸回路提供dc220v供电电源，旁路接触器同时合闸回路用于控制旁路接触器ka1 和ka2同时合闸，旁路接触器分时合闸回路用于控制旁路接触器ka1和ka2分时合闸；主控柜与供电单元、旁路接触器同时合闸回路、旁路接触器分时合闸回路通过端口连接，如图4所示，如果供电单元容量足够大时，采用旁路接触器同时合闸回路，如果供电单元容量不够大时，采用旁路接触器分时合闸回路。
34.见图3，主控柜包括hmi人机界面、pwm板、cpu板、模拟量板、数字量板、电源板以及总线板，pwm板、cpu板、模拟量板、数字量板、电源板、总线板通过端口连接， hmi人机界面与cpu板通过端口连接，cpu板采用dsp和fpga：dsp数字信号处理器为ti公司的tms320f28335，fpga数字信号处理器为altera公司的epf10k30，cpu 板与pwm板通过端口连接，pwm板与h桥功率单元通过通讯端口连接，数字量板通过端口与旁路接触器同时合闸回路和旁路接触器分时合闸回路连接。
35.见图1、图2，旁路接触器同时合闸回路和旁路接触器分时合闸回路均包括接触器式继电器ka11、急停按钮sb、信号指示灯hl和hr、常开触点k1、合闸支路、信号指示支路、信号传送支路，信号指示灯hl和hr、急停按钮sb设置在主控柜柜门上，合闸支路用于控制旁路接触器ka1、ka2合闸、断开，常开触点k1通过输出端口与数字量板连接，信号指示支路用于
1相比，增加旁路接触器ka3和充电电阻r3，充电电阻r1、r2、r3分别与a/b/c三相h 桥级联电路通过端口串联连接，旁路接触器ka1的主触头与充电电阻r1通过端口并联连接，旁路接触器ka2的主触头与充电电阻r2通过端口并联连接，旁路接触器ka3的主触头与充电电阻r3通过端口并联连接，a/b/c三相h桥级联电路分别通过充电电阻r1 和r2和r3、旁路接触器ka1和ka2和ka3、上级断路器qf1接入电网，控制回路与主回路通过端口连接，用于控制旁路接触器ka1和ka2和ka3吸合和断开，最终实现充电电阻r1和r2和r3投入和断开。
41.见图1、图2，与实施例1相比，旁路接触器同时合闸回路增加旁路接触器ka3控制，旁路接触器ka3的线圈与旁路接触器ka1的线圈并联连接。
42.见图1，见图2，与实施例1相比，旁路接触器分时合闸回路增加旁路接触器ka3控制，旁路接触器ka3的线圈与旁路接触器ka2的线圈串联连接；旁路接触器ka2的常开辅助触点一与接触器ka1的线圈串联连接。
43.本实用新型结构简单，将户外断路器改为户内接触器，可实现svg充电过程中，各个接触器之间的可靠转换，稳定性好，减少对户外设备的维护量，可在hmi人机界面实时显示充电状态。