CN101127444A - 电网电容器组智能投切方法 - Google Patents

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Abstract

一种电网电容器组智能投切方法，是在磁保持继电器的主输入和主输出触头之间并联可控硅；在需要将电容器组接入时，由控制装置检测电网各个相的电压过零时刻，分别将各个相的可控硅首先瞬间接入；再将各自的磁保持继电器接入；在需要将电容器组断开时，由控制装置控制分别将各个相的磁保持继电器首先断开；每个相的磁保持继电器断开后，控制装置检测电网各个相的电流过零时刻，再将各自的可控硅断开。本发明的主要优点是接到外部控制信号后，自动寻找最佳投入切除点。保证过零投切，无涌流；触点不烧结；能耗小；不产生谐波。

Description

电网电容器组智能投切方法
技术领域
本发明涉及一种电力补偿装置方法，特别涉及用于电容补偿装置的智能投切装置方法。
背景技术
现有技术中通常采用继电器(接触器)作为投切开关，在接入电容时，回路中容易产生涌流现象，继电器触头产生拉弧，影响投切效果以及产品寿命。还有采用可控硅作为投切开关，由于可控硅导通时的压降比较大，而且，发热量也较大，所以，功耗较大而且容易烧损，所以，效果也不理想。
发明内容
本发明是为了解决现有技术的不足之处而提供一种电网电容器组智能投切方法，本发明采用将可控硅投切与继电器投切相结合的方式，有效解决现有技术中继电器投切产生涌流和可控硅投切损耗大的技术问题。
本发明通过采用以下的技术方案来实现：
实施一种电网电容器组智能投切方法，
所述方法包括如下步骤：
①、在电网和电容器组之间设置一磁保持继电器；
②、然后将该磁保持继电器的主输入触头和主输出触头之间并联有可控硅；
③、然后将磁保持继电器的控制线圈和可控硅的触发端连接控制装置；
④、在需要将电容器组接入时，由控制装置检测电网各个相的电压过零时刻，控制装置分别将各个相的可控硅首先瞬间接入；
⑤、每个相的可控硅接入后，控制装置再将各自的磁保持继电器接入；
⑥、在需要将电容器组断开时，由控制装置控制分别将各个相的磁保持继电器首先断开；
⑦、每个相的磁保持继电器断开后，控制装置检测电网各个相的电流过零时刻，再将各自的可控硅断开。
所述控制装置检测电网各个相的电流过零时刻，是通过设置在电网每一相上的电流互感器检出。
所述控制装置检测电网各个相的电压过零时刻，是通过设置在电网每一相上的电压互感器检出。
所述控制装置为单片机，智能监控可控硅、输入电源和负载的运行状况，从而具备完善的保护功能。
与现有技术相比较，本发明的方法中电容器投切专用复合开关是新一代的低压无功补偿电容器的投切器件，是一种智能化的控制执行部件，主要优点是接到外部控制信号后，通过逻辑判断，自动寻找最佳投入(切除)点。保证过零投切，无涌流；触点不烧结；能耗小；不产生谐波；同时具有电压异常保护；缺相保护；元件故障保护；运行指示等功能。此种复合式开关与同类产品相比在技术上具有极大的先进性，尤其是在安全可靠性上大大提高本产品采用智能控制技术和最新的电子元器件，适用于对交流380V无功补偿电容的通断控制。
附图说明
图1是本发明电网电容器组智能投切方法的工作原理示意图；
图2是本发明电网电容器组智能投切方法中控制装置采用单片机时的电原理图；
图3是本发明电网电容器组智能投切方法中可控硅的工作原理示意图；
图4是本发明电网电容器组智能投切方法中的电流互感器工作原理示意图；
图5是本发明电网电容器组智能投切方法中磁保持继电器的工作原理示意图；
图6是本发明电网电容器组智能投切方法中电压互感器的电原理图。
具体实施方式
下面结合上述附图所示的最佳实施例，对本发明做进一步详尽的描述。
如图1所示，实施一种电网电容器组智能投切方法，
所属方法包括如下步骤：
①、首先，在电网40和电容器组50之间设置一磁保持继电器10；
②、然后将该磁保持继电器10的主输入触头12和主输出触头11之间并联有可控硅30；
③、然后将磁保持继电器10的控制线圈和可控硅30的触发端连接控制装置20；
④、在需要将电容器组50接入时，由控制装置20检测电网40各个相的电压过零时刻，控制装置20分别将各个相的可控硅30首先瞬间接入；
⑤、每个相的可控硅30接入后，控制装置20再将各自的磁保持继电器10接入；
⑥、在需要将电容器组50断开时，由控制装置20控制分别将各个相的磁保持继电器10首先断开；
⑦、每个相的磁保持继电器10断开后，控制装置20检测电网40各个相的电流过零时刻，再将各自的可控硅30断开。
所述控制装置20为单片机。
所述控制装置20检测电网40各个相的电流过零时刻，是通过设置在电网40每一相上的电流互感器检出。
所述控制装置20检测电网40各个相的电压过零时刻，是通过设置在电网40每一相上的电压互感器检出。
如图1所示，所述方法所基于的系统包括磁保持继电器10，该磁保持继电器(JC1-3)10的主输出触头11连接电容器组，其主输入触头12连接电网各相，其控制线圈JQ1-3连接控制装置20；所述各相的主输出触头11与主输入触头12直接并联有可控硅30，该可控硅30的触发端连接控制装置20。基本工作原理是将可控硅开关30与磁保持继电器10并接，实现电压过零导通和电流过零切断，使投切装置在接通和断开的瞬间具有可控硅开关的优点，而在正常接通期间又具有接触器开关无功耗的优点。其实现方法是：投入时是在电压过零瞬间可控硅30先过零触发，稳定后再将磁保持继电器10吸合导通；而切出时是先将磁保持继电器10断开，可控硅30延时过零断开，从而实现电流过零切除。
如图2所示，所述控制装置20为单片机，在最佳实施例中，采用AT89C2051，看门狗电路U2是AT89C2051的配套芯片。
如图3所示，AT89C2051的三个I/O引脚接SCRA～SCRC，控制3组可控硅。
如图4所示，电流过零检测的结果输入到AT89C2051。
如图5所示，磁保持继电器在需要吸合或断开时，由AT89C2051的控制端CTRL控制。
如图6所示，AT89C2051的供电由U3为主的稳压电路提供，U13相关元件构成电压过零检测电路，检测的结果输入到AT89C2051。
本发明由AT89C2051为主构成的控制装置具备完善的保护功能。这些功能有：
1.电压故障缺相保护：系统电压缺相供电时，开关拒绝闭合；接通后若出现缺相则自动退投；
2.电源电压缺相保护：工作电源缺相供电时，开关拒绝闭合；接通后若出现缺相则自动退投；
3.自诊断故障保护：系统自动监控可控硅、磁保持继电器的运行状态，若其出现故障，则拒绝闭合或自动退投断开；
4.空载保护：未接负载时开关拒绝闭合；
5.停电保护：接通后遇突然停电时，自动跳闸断开。
另外本投切装置还具有：
1.无谐波注入：由于导通瞬间是由可控硅过零触发，延时后由继电器吸合、导通，而继电器吸合导通就不会产生谐波。
2.有清晰的指示包括：有电源指示灯、投切指示灯、故障指示灯。
3.输入信号与复合开关光电隔离：抗干扰能力强，工作安全可靠。
4.外壳采用坚固、耐用、抗腐蚀金属外壳，美观大方，安装维护方便。
本发明的方法中电容器投切专用复合开关是新一代的低压无功补偿电容器的投切器件，是一种智能化的控制执行部件，主要优点是接到外部控制信号后，通过逻辑判断，自动寻找最佳投入(切除)点。保证过零投切，无涌流；触点不烧结；能耗小；不产生谐波；同时具有电压异常保护；缺相保护；元件故障保护；运行指示等功能。此种复合式开关与同类产品相比在技术上具有极大的先进性，尤其是在安全可靠性上大大提高本产品采用智能控制技术和最新的电子元器件，适用于对交流380V无功补偿电容的通断控制。
本发明所例举的实施例并非对自己的限定，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种电网电容器组智能投切方法，其特征在于，
所述方法包括如下步骤：
①、在电网(40)和电容器组(50)之间设置一磁保持继电器(10)；
②、然后将该磁保持继电器(10)的主输入触头(12)和主输出触头(11)之间并联有可控硅(30)；
③、然后将磁保持继电器(10)的控制线圈和可控硅(30)的触发端连接控制装置(20)；
④、在需要将电容器组(50)接入时，由控制装置(20)检测电网(40)各个相的电压过零时刻，控制装置(20)分别将各个相的可控硅(30)首先瞬间接入；
⑤、每个相的可控硅(30)接入后，控制装置(20)再将各自的磁保持继电器(10)接入；
⑥、在需要将电容器组(50)断开时，由控制装置(20)控制分别将各个相的磁保持继电器(10)首先断开；
⑦、每个相的磁保持继电器(10)断开后，控制装置(20)检测电网(40)各个相的电流过零时刻，再将各自的可控硅(30)断开。
2.根据权利要求1所述电网电容器组智能投切方法，其特征在于：
所述控制装置(20)为单片机。
3.根据权利要求1所述电网电容器组智能投切方法，其特征在于：
所述控制装置(20)检测电网(40)各个相的电流过零时刻，是通过设置在电网(40)每一相上的电流互感器检出。
4.根据权利要求1所述电网电容器组智能投切方法，其特征在于：
所述控制装置(20)检测电网(40)各个相的电压过零时刻，是通过设置在电网(40)每一相上的电压互感器检出。
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