CN103326372A - 低压电容智能同步过零开关及控制电容器组投切的方法 - Google Patents

低压电容智能同步过零开关及控制电容器组投切的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103326372A
CN103326372A CN2013101903491A CN201310190349A CN103326372A CN 103326372 A CN103326372 A CN 103326372A CN 2013101903491 A CN2013101903491 A CN 2013101903491A CN 201310190349 A CN201310190349 A CN 201310190349A CN 103326372 A CN103326372 A CN 103326372A
Authority
CN
China
Prior art keywords
voltage
low
zero
time
control unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2013101903491A
Other languages
English (en)
Inventor
程军
尹逊景
高培华
段利军
孔繁云
杨柏松
张琳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PINGYANG POWER SUPPLY Co
SHANDONG SUNKIST ELECTRICAL CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Original Assignee
PINGYANG POWER SUPPLY Co
SHANDONG SUNKIST ELECTRICAL CO Ltd
State Grid Corp of China SGCC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PINGYANG POWER SUPPLY Co, SHANDONG SUNKIST ELECTRICAL CO Ltd, State Grid Corp of China SGCC filed Critical PINGYANG POWER SUPPLY Co
Priority to CN2013101903491A priority Critical patent/CN103326372A/zh
Publication of CN103326372A publication Critical patent/CN103326372A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Landscapes

  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

一种低压电容智能同步过零开关，包括同步过零检测控制单元和低压真空接触器。它以单片机为核心，辅以采样回路和合理的程序设计，解决了低压电容器投切过程中出现的高电压谐波及涌流问题，提高了电容器投切开关的安全可靠性。它制造成本低、结构简单耐用、功耗少。

Description

低压电容智能同步过零开关及控制电容器组投切的方法
技术领域
本发明涉及电力投切控制设备的技术领域，具体地说是一种低压电容智能同步过零开关及其用于控制电容器组投切的方法。
背景技术
传统的高压无功补偿装置一般采用低压电容器投切专用接触器或者复合开关或者晶闸管投切电容器组，用无功补偿控制器控制开关的投切，实现电容器组的自动运行。
对于接触器控制投入型补偿装置，因为电容器的电压不能瞬变，所以将电容器直接投入时会形成很大的涌流，涌流最大甚至超过100倍电容器额定电流。所产生的涌流会对电网产生不利干扰，降低电容器的使用寿命。为了减小涌流，大部分补偿装置采用的是电容器投切专用接触器，这种接触器有一组串联限流电阻及与主触头并联的辅助触头，在接触器吸合的过程中，辅助触头首先接通，使电容器通过限流电阻接入主电路进行预充电，然后主触头接通，将电容器正常接入主电路，通过这种方式可以将涌流限制在电容器额定电流的20倍以下。这种补偿装置价格低廉，可靠性较高，应用最为普遍。但是由于交流接触器的触头寿命有限，不适合频繁投切，不适用于频繁变化的负荷情况。
对于晶闸管控制投入型补偿装置，由于晶闸管必须过零触发，也就是说当晶闸管两端电压为零的瞬间发出触发信号。过零触发可以实现无涌流投入电容器，此外，晶闸管的触发次数没有限制，可以实现准动态补偿（响应时间在毫秒级），适用于对电容器的频繁投切。但是因为晶闸管导通电压压降约为1V左右，损耗很大，所以必须使用大面积的散热片并使用通风扇。除此之外，晶闸管对电压变化率（dv/dt）非常敏感，当遇到操作过电压及雷击等电压突变的情况时很容易误导通而被涌流损坏。这种补偿装置结构复杂，价格高，可靠性较差，损耗大，主要应用于负荷频繁变化的场合。
对于复合开关控制投入型补偿装置，所谓复合开关就是将晶闸管与继电器接点并联使用，由晶闸管实现电压过零投入与电流过零切除，由继电器接点通过连续电流，这样不仅避免了晶闸管的导通损耗问题，同时也消除了电容器投入时的涌流。但是复合开关技术既使用了晶闸管又使用继电器，所以其结构变得相当复杂，同样由于晶闸管对电压变化率（dv/dt）的敏感性也比较容易损坏。
发明内容
为解决上述存在的技术问题，本发明提供了一种低压电容智能同步过零开关及控制电容器组投切的方法；将电压等级为1140V的真空接触器与现代微电子技术相结合。它吸收了低压真空接触器控制结构简单，晶闸管控制开关零电压投入、零电流切除的特点，以单片机为核心，辅以采样回路，解决了电容器投切过程中出现的高电压谐波及涌流问题。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种低压电容智能同步过零开关，包括同步过零检测控制单元和低压真空接触器。
低压真空接触器包含永磁操作机构。
同步过零检测控制单元包括电压及电流过零采样电路、电压及电流时间参考点检测电路、操作命令的输入及输出接口和单片机。所述同步过零检测控制单元通过检测电压或者电流的相位，并根据预置动作条件计算分合闸动作时间，计算出指令延时发出的时间。
同步过零检测控制单元采用一体化结构，具有体积小，不占用空间，便于安装等特点。
所述同步过零检测控制单元在接到输入的动作命令后，经过延时，向所述低压真空接触器的永磁操作机构发出动作命令。
低压真空接触器的永磁操作机构，具有分合闸速度快、弹跳小、性能稳定、无功耗等优点。
所述低压电容智能同步过零开关控制电容器组投切的方法为：
所述同步过零检测控制单元接收外部控制器传送的要求投入或者切除电容器组的控制信号后将该信号输送至单片机；所述电压及电流过零采样电路实时对主电路的电压或者电流的相位进行采样；电压及电流过零采样电路将对电压或者电流的采样信息传送至电压及电流时间参考点检测电路，由其对采样的电压或者电流的相位时间参考点进行检测；单片机对电压及电流时间参考点检测电路反馈的检测信息进行筛选性检测，选择出参考电压或者电流的一个最接近的过零点作为时间起点，计算指令延时发出所需要的时间，并最终向所述低压真空接触器的永磁操作机构发出动作命令。
本发明的有益效果是：不仅解决了电容器投切过程中出现的高电压谐波及涌流的问题，而且提高了电容器投切开关的安全可靠性。此外，该低压电容智能同步过零开关制造成本低、结构简单耐用、功耗少。由于低压真空接触器具有优异的电气性能，从而使得该低压电容智能同步过零开关能够控制投切大容量的电容器组。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的结构示意图；
图中：1同步过零检测控制单元，2永磁操作机构，3操作连杆，4缓冲弹簧，5真空管，6进线铜排，7出线铜排，8壳体。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的原理及结构做出进一步的说明。
如图1和2所示：
一种低压电容智能同步过零开关，包括封装在壳体8内的同步过零检测控制单元1和低压真空接触器。其中同步过零检测控制单元1包括电压及电流过零采样电路、报警电路、电压及电流时间参考点检测电路、操作命令的输入及输出接口和单片机。该同步过零检测控制单元通过检测电压、电流相位，并根据预置动作条件计算分合闸动作时间，计算指令延时发出的时间。
所述低压真空接触器为现有技术，其包括永磁操作机构2、操作连杆3、缓冲弹簧4、真空管5、进线铜排6和出线铜排7。
所述同步过零检测控制单元在接到输入的动作命令后，经过延时，向所述低压真空接触器发出动作命令。
该低压电容智能同步过零开关用于控制电容器组投入运行的方法如下：
所述同步过零检测控制单元1接收外部控制器传送的要求投入或者切除电容器组的控制信号后将该信号输送至单片机。
所述电压及电流过零采样电路实时对主电路的电压或者电流的相位进行采样。
电压及电流过零采样电路将对电压或者电流的采样信息传送至电压及电流时间参考点检测电路，由其对采样的电压或者电流的相位时间参考点进行检测。
单片机对电压及电流时间参考点检测电路反馈的检测信息进行筛选性检测，选择出参考电压或者电流的一个最接近的过零点作为时间起点，计算指令延时发出所需要的时间，并最终向所述低压真空接触器的永磁操作机构2发出动作命令。
以将电容器组投入运行的命令为例，该低压电容智能同步过零开关用于控制电容器组投入运行的方法为：外部控制器输入命令经所述同步过零检测控制单元1的操作命令的输入接口传送至所述单片机，所述电压及电流过零采样电路实时对主电路的电压的相位信息进行采样，并将采样信息传送到所述电压及电流时间参考点检测电路，并由该电路对采样的电压相位信息的参考时间点做出检测，并最终将检测结果传至单片机，由单片机进行筛选检测而得出参考电压的一个最近的过零点作为计算延时时间的计算起点，经过适当的延时，单片机向所述低压真空接触器发出动作命令。所述低压真空接触器的永磁机构2的线圈得电带动所述操作连杆3动作而将所述缓冲弹簧压紧，进而所述进线铜排6和所述出线铜排7在所述真空管5内接触而使所述低压真空接触器闭合，最终将电容器组接入主电路。
将电容器组切除运行的方法同理可得出，因此不再赘述。

Claims (2)

1.一种低压电容智能同步过零开关，包括低压真空接触器，所述低压真空接触器包括永磁操作机构（2），其特征在于：
还包括同步过零检测控制单元（1）；
所述同步过零检测控制单元（1）包括电压及电流过零采样电路、电压及电流时间参考点检测电路、操作命令的输入及输出接口和单片机；
所述同步过零检测控制单元（1）通过检测电压或者电流的相位，并根据预置动作条件计算分合闸动作时间，计算出指令延时发出的时间；
所述同步过零检测控制单元（1）在接到输入的动作命令后，经过延时，向所述低压真空接触器的永磁操作机构（2）发出动作命令。
2.权利要求1所述的低压电容智能同步过零开关控制电容器组投切的方法：其特征在于：
所述同步过零检测控制单元（1）接收外部控制器传送的要求投入或者切除电容器组的控制信号后将该信号输送至单片机；
所述电压及电流过零采样电路实时对主电路的电压或者电流的相位进行采样；
电压及电流过零采样电路将对电压或者电流的采样信息传送至电压及电流时间参考点检测电路，由其对采样的电压或者电流的相位时间参考点进行检测；
单片机对电压及电流时间参考点检测电路反馈的检测信息进行筛选性检测，选择出参考电压或者电流的一个最接近的过零点作为时间起点，计算指令延时发出所需要的时间，并最终向所述低压真空接触器的永磁操作机构（2）发出动作命令。
CN2013101903491A 2013-05-21 2013-05-21 低压电容智能同步过零开关及控制电容器组投切的方法 Pending CN103326372A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013101903491A CN103326372A (zh) 2013-05-21 2013-05-21 低压电容智能同步过零开关及控制电容器组投切的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2013101903491A CN103326372A (zh) 2013-05-21 2013-05-21 低压电容智能同步过零开关及控制电容器组投切的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103326372A true CN103326372A (zh) 2013-09-25

Family

ID=49194976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2013101903491A Pending CN103326372A (zh) 2013-05-21 2013-05-21 低压电容智能同步过零开关及控制电容器组投切的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103326372A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107123996A (zh) * 2017-03-31 2017-09-01 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种基于电压过零检测减小多电飞机电网冲击的方法
WO2022000785A1 (zh) * 2020-06-29 2022-01-06 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组及其变流器滤波电容投切控制方法、装置和系统

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10174292A (ja) * 1996-12-06 1998-06-26 Tokyo Gas Co Ltd 高調波対策に寄与する力率改善用コンデンサ付き変電装置
CN201234140Y (zh) * 2008-07-25 2009-05-06 宝鸡同步电器有限公司 无涌流低压无功补偿装置
CN201541129U (zh) * 2009-08-21 2010-08-04 福州同溢联创电气有限公司 低压无功补偿投切装置
CN103035423A (zh) * 2012-11-30 2013-04-10 西安明维达电力科技有限公司 智能电网无扰动永磁操动机构分合装置及其控制方法
CN203243055U (zh) * 2013-05-21 2013-10-16 国家电网公司 低压电容智能同步过零开关

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10174292A (ja) * 1996-12-06 1998-06-26 Tokyo Gas Co Ltd 高調波対策に寄与する力率改善用コンデンサ付き変電装置
CN201234140Y (zh) * 2008-07-25 2009-05-06 宝鸡同步电器有限公司 无涌流低压无功补偿装置
CN201541129U (zh) * 2009-08-21 2010-08-04 福州同溢联创电气有限公司 低压无功补偿投切装置
CN103035423A (zh) * 2012-11-30 2013-04-10 西安明维达电力科技有限公司 智能电网无扰动永磁操动机构分合装置及其控制方法
CN203243055U (zh) * 2013-05-21 2013-10-16 国家电网公司 低压电容智能同步过零开关

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107123996A (zh) * 2017-03-31 2017-09-01 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种基于电压过零检测减小多电飞机电网冲击的方法
WO2022000785A1 (zh) * 2020-06-29 2022-01-06 北京金风科创风电设备有限公司 风力发电机组及其变流器滤波电容投切控制方法、装置和系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN204242870U (zh) 电子灭弧装置
CN203466123U (zh) 一种基于电磁推力致动的单相真空断路器
CN201174597Y (zh) 10kV无功补偿电容投切开关
CN102946106B (zh) 可控硅复合开关
CN201523240U (zh) 智能电容器
CN102306933B (zh) 一种可靠性高的短路电流限制器及其方法
CN103326372A (zh) 低压电容智能同步过零开关及控制电容器组投切的方法
CN202949231U (zh) 一种智能过零投切的可控硅复合开关
CN203243055U (zh) 低压电容智能同步过零开关
CN202949229U (zh) 可控硅复合开关
CN201838521U (zh) 单极无弧永磁交流接触器
CN204696029U (zh) 单稳态永磁机构控制器及具有其的真空断路器
CN208337164U (zh) 电容器投切复合开关控制模块
CN108831806B (zh) 一种控制电流快速转移的装置、方法及系统
CN203367136U (zh) 永磁机构控制器
CN102957157B (zh) 智能过零投切的可控硅复合开关
CN105356434A (zh) 一种新型桥式固态故障电流限制器及其使用方法
CN202513107U (zh) 一种互换型预付费电能表专用塑壳断路器
CN102693884B (zh) 一种预付费电能表专用塑壳断路器
CN205178490U (zh) 一种新型桥式固态故障电流限制器
CN107154609A (zh) 一种高可靠性快速开关型故障限流器
CN202513106U (zh) 一种预付费电能表专用塑壳断路器
CN201985532U (zh) 一种智能复合型集成开关
CN101980348A (zh) 一种具有软启动和无弧通断功能的交流接触器
CN201774257U (zh) 智能电子复合开关

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C05 Deemed withdrawal (patent law before 1993)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130925