CN104836238A - 高压智能开关交流电容器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于10kV-35kV电网无功补偿用的高压交流电容器，特别是一种内置高压投切开关的高压交流电容器。本发明的高压智能开关交流电容器由多个智能开关电容器单元串联组成，每个电容器单元由开关触点和电容器串联而成，如果有N个电容器单元，每个开关触点断开时的承受耐压、开关触点和线圈之间承受耐压以及每个电容器承受的电压是总电压的N分之一，当开关动作时，所有的触点在同一瞬间内动作，在各个触点保护电路的保护下，保证开关触点动作时不会打火或拉弧，用多个空气触点开关串联实现了高压开关。

Description

高压智能开关交流电容器
技术领域
本发明涉及一种用于10kV-35kV电网无功补偿用的高压电容器，特别是一种高压投切开关和高压交流电容器的组合体。
背景技术
电力系统内的动力设备以电感性设备为主，由于功率因数低而造成线路损耗大，为了确保电网的经济运行，在其各个电压等级的变电站对其主要负荷侧(10kV或35kV)加装并联电容器补偿装置是有效的解决办法。电网内由于感性设备产生的正无功是随时变化的，相应补偿电容器产生的负无功也要相应的变化。回顾高压无功补偿的发展，由于电抗器的投切比电容器的投切容易，所以一般都是采用电容器产生一个静止的负无功，用投切电抗器或调节饱和电控的办法调节无功的变化，这显然造成了无功补偿设备的复杂性。使用晶闸管作为投切开关可以解决电容器的投切(SVC技术)的难题，晶闸管投切可以解决电容器投切时的涌流，但晶闸管投切的缺点是功耗大和成本高。目前在电容器投切频率不高的场合常用的办法是采用真空断路器投切，真空断路器无法解决投切涌流的问题。晶闸管投切开关在dv/dt很高时会误导通，真空断路器在投切时会产生涌流，为了解决这种问题，一般是采用串联电抗器的来抑制浪涌电压和浪涌电流，这将增加补偿设备的成本。中国专利申请201110034379.4公开了一种高压电子灭弧开关，是由多个开关触点串联而成，但该发明要求每个继电器触点与控制线圈之间的耐压要超过被控制的总电压，这对继电器的触点与线圈之间的绝缘提出的很高的要求。
高压电容器在执行无功补偿任务时，需要用高压开关将高压电容器作为无功负载接入电网，现有的高压电容器和高压开关是两个独立的元件，如图1所示，高压电容器一般由多个电容器芯包串、并联组成，高压开关是一个单一触点的开关，一个高压开关控制一支高压电容器或多支串、并联的高压电容器。高压交流电容器出于安全的考虑，一般在补偿设备中安装了许多电容器的检测和保护装置，但这些检测和保护装置都是外置的，无法检测到电容器内部的工作情况，因而所谓的保护是滞后的且不准确的。
传统的高压电容器出于安全的考虑，必须在电容器两端并联放电装置，由于使用放电电阻虽然成本较低但会产生很大的功率损耗，所以一般在交流电容器两端并联成本较高放电线圈，而放电线圈在补偿电容器工作是也会产生一定的功耗。
用于电网无功补偿的电容器和投切开关虽然总是在一起使用，但总是作为两个元件出现，这不仅增加了两个元件之间由于连接不良出现的隐患，而且也增加了两个元件的成本。另外由于使用时不同的电容器需要配合使用不同的投切开关，所以对于实际无功补偿电容器的设计和使用者，如何选择合适的投切开关也不是容易的事情。
发明内容
本发明的目的是提供一种带有高压智能开关的高压交流电容器原理电路和按这种原理制造的智能开关高压补偿电容器结构。这种应用于投切高压交流电容器的高压智能开关，可以通过方便的控制高压电容器内部的高压智能开关快速地投切电容器，在高压智能开关的投切过程中不会产生打火或拉弧、不会产生涌流或过电压，是一种理想的高压交流电容器的投切开关，另外内置的高压智能开关还有多种保护措施保护高压交流电容器，当电容器发生过温、过电流或过电压时，高压智能开关将断开电容器以保护电容器。开关的功耗大大低于晶闸管投切开关或真空断路器开关，投切速度和晶闸管投切开关相当，而可靠性大大高于晶闸管开关、成本大大低于晶闸管开关。本发明的高压智能开关交流电容器内置放电装置，在电容器工作时放电装置几乎不产生功耗。利用本发明提供的智能开关的高压补偿电容器原理电路，可以制造出超高电压或特高压的智能开关交流电容器，实现超高压或特高压的补偿。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种高压智能开关交流电容器，包括高压智能开关和高压交流电容器，所述高压智能开关和高压交流电容器由若干个智能开关电容器单元串联组成，并带有控制高压智能开关的控制端；智能开关电容器单元是由智能开关控制模块、继电器开关和交流电容器组成，继电器开关触点与电容器串联，智能开关控制模块接在继电器开关触点与电容器串联电路的两端。
进一步的，所述的智能开关控制模块由电源模块、智能开关控制电路、开关触点保护电路、高压端通讯模块、低压端通讯模块、温度传感器、电流检测模块、电压检测模块和电容器放电模块组成。
进一步的，所述的电源模块是电容降压整流稳压电源。
进一步的，所述的各个智能开关电容器单元的智能开关控制模块之间通过光耦连接，相互传递控制信号和数据。
进一步的，所述的智能开关控制模块内的继电器是磁保持继电器。
进一步的，所述的高压智能开关交流电容器控制端口接收到开关闭合指令后，闭合指令将通过各个智能开关电容器单元上的高压端通讯模块和低压端通讯模块传送到所有的智能开关电容器单元上，并使所有智能开关电容器单元的开关在同一时刻闭合；当控制端口接收到开关断开指令后，同样使所有智能开关电容器单元的开关在同一时刻断开。
进一步的，所述的智能开关电容器单元内设有温度传感器，用于检测电容器芯包的温度；智能开关电容器单元内设有电流测量，用于检测电容器工作时通过电容器的电流和谐波成分；智能开关单元设有电压测量模块，用于检测电容器工作时的工作电压；当一个以上的智能开关电容器单元检测到的温度、电流或电压超过设定值时，通过高、低压通讯模块通知所有智能开关电容器单元的开关在同一时刻断开，以保护电容器。
进一步的，所述的智能开关电容器单元内的电容器是由多支金属化薄膜电容器芯包串、并联组成。
进一步的，所述的智能开关电容器单元有一个金属外壳，外壳为智能开关电容器单元的一个极。
优选的，所述高压智能开关交流电容器的形状为长方体或圆柱体。
本发明的有益效果为：提供了一种带开关的高压交流电容器，开关和高压电容器做成一体成为一个新的电路元件，使原来两个电路元件的体积缩小、降低成本并提高可靠性。通过多个低压智能开关的串联，成功的解决了空气触点开关不能串联组成高压开关的问题，从而以低成本开关实现了高压开关，而且与传统的高压开关相比，开关闭合或断开时不会产生触点的打火或电弧，这不仅提高了开关触点的电气寿命，更重要的是不产生电网谐波污染。智能开关控制模块为电容器还提供了多项保护措施，保证电容器在过热、过压和过电流时及时得到保护。
附图说明
下面根据附图对本发明作进一步详细说明。
图1是传统的高压开关与高压电容器投切电路原理图；
图2是本发明高压智能开关交流电容器电路原理结构图；
图3是本发明实施例所述的智能开关控制模块方框原理图；
图4是本发明实施例所述的智能开关电容器单元电路原理图1；
图5是本发明实施例所述的智能开关电容器单元电路原理图2；
图6是本发明实施例所述的智能开关电容器单元电路原理图3；
图7是本发明实施例所述的高压智能开关交流电容器工作原理图；
图8是本发明实施例所述的智能开关电容器单元内部结构图1；
图9是本发明实施例所述的智能开关电容器单元内部结构图2；
图10是本发明实施例所述的智能开关电容器单元内部结构图3；
图11是本发明实施例所述的高压智能开关交流电容器内部结构图；
图12是本发明实施例所述的高压智能开关交流电容器外形图；
图中：
a、高压智能开关电容器的电容端；b、高压智能开关电容器的开关端；c、智能开关高压电容器控制端；1、智能开关电容器单元外壳；2、低压端通讯接口；3、高压端通讯接口；4、智能开关电容器单元电容端；5、智能开关电容器单元开关端；6、智能开关控制模块；7、电容器芯包；8、聚丙烯薄膜层；9、绝缘油；10、电源模块；11、智能开关控制电路；12、低压端通讯模块；13、高压端通讯模块；14、温度传感器；15、电流检测模块；16、电压检测模块；17、电容器放电模块；18、绝缘支撑板；19、红外接收头；20、红外发射二极管。
具体实施方式
本发明的高压智能开关交流电容器是一个包含了高压智能开关和高压交流电容器的新型电路元件，并具有一个可以控制高压开关K动作的控制端c，如图2所示。智能开关电容器单元是由智能开关控制模块、继电器开关和交流电容器组成，继电器开关触点与电容器串联，智能开关控制模块接在继电器开关触点与电容器串联电路的两端，智能开关控制模块上有一个高压端通讯接口和一个低压端通讯接口。智能开关电容器单元串联的具体方式如图2所示，一般高压智能开关电容器的电容端接电网的低压端，高压智能开关电容器的开关端接电网高压端，因而智能开关电容器单元的通讯接口也分成了高压端和低压端，最后智能开关电容器单元串联后的等效电路与图1的传统的高压开关与高压电容器投切电路基本相同，具有相同的电路功能，只是在开关K与电容器C两端并联了一个等效的智能开关控制模块组。智能开关控制模块上通讯端口B11～Bn1的作用是传递开关控制信号和各个电容器的工作状态，当开关闭合信号加到智能开关高压电容器控制端c时，智能开关电容器单元1的通讯端口B11即收到开关闭合信号，之后会通过通讯端口B12将开关闭合指令传递到智能开关电容器单元2的通讯端口B21，如此接力将开关闭合指令出送到最后一个智能开关电容器单元n的通讯端口Bn1，开关K11～Kn1在各个智能开关控制模块的控制下同一瞬间闭合，电容器C1～Cn串联投入电网。同样当智能开关的电容器单元1的通讯端口B11接收到控制端c传过来的开关断开信号时，会通过通讯端口B12将开关断开指令传到智能开关电容器单元2的通讯端口B21，如此接力将开关断开指令出送到最后一个智能开关电容器单元n的通讯端口Bn1，开关K11～Kn1在同一瞬间断开，电容器C1～Cn从电网断开。所谓的高压智能开关就是所有串联的开关触点在同一瞬间闭合或断开，并可以自动的找到电流的零点，避免触点在开关闭合时打火或在断开时拉弧。
智能开关控制模块由电源模块10、智能开关控制电路11、开关触点保护电路、低压端通讯模块12、高压端通讯模块13、温度检传感器14、电流检测模块15、电压检测模块16和电容器放电模块17组成，图3所示为智能开关电容器单元1的电路方框示意图。电源模块10的两个电源输入端分别接在智能开关电容器单元的电容端4和开关端5。由于所有的智能开关电容器单元是串联的，不管每个智能开关电容器单元内部的开关K11～Kn1闭合或断开，所有的智能开关控制模块的电源模块是串联接在高压电源两端。当开关K11～Kn1断开时，相当于所有的智能开关电容器单元内的电源模块串联，如果是n个智能开关电容器单元串联，在均压的条件下每个电源模块承受的电压是总电压的1/n，假设高压智能开关交流电容器的工作电压为10kV，高压智能开关交流电容器由10个智能开关电容器单元组成，每个电源模块承受的电压为1000V。所有的电源模块应保证均压，以防止某个电源模块过压而损坏，这时每个开关触点承受电压为相应电源模块的分压值；当开关K11～Kn1闭合时，相当于所有智能开关电容器单元的电源模块与相对应的电容器并联后串联，各个智能开关电容器单元的均压主要由电容器C1～Cn决定。电源模块10提供给智能开关控制电路11低压直流电源和继电器开关K11和辅助继电器开关K12的电源，智能开关控制电路11在接收到智能开关高压电容器控制端c的开关控制信号后，将控制继电器开关K11和辅助继电器开关K12的闭合或断开，以实现高压电容器的投切。温度传感器14、电流检测模块15和电压测量模块16向智能开关控制电路11提供智能开关电容器单元内电容器的工作温度、工作电流和工作电压的信息，当本智能开关电容器单元电容器的工作温度、工作电流或工作电压超过设定值时，智能开关控制电路通过低压端通讯模块12和高压端通讯模块13通知所有的智能开关电容器单元的开关K11～Kn1断开，智能开关高压电容器将停止工作，当检测值恢复到正常时高压智能开关交流电容器再恢复工作。
图4是本发明实施例所述的智能开关电容器单元电路原理图1，变压器T1和桥式整流器及7805稳压电路等组成智能开关控制电路和继电器的供电电源，R0是均压调整电阻，通过调整R0的阻值可以调整T1初级端的阻抗，从而实现所有串联的电源变压器初级端均压；智能开关控制电路由单片机MCU实现，电流互感器T2采集电容器的工作电流信息，通过端口107提供给单片机MCU；电阻R1、R2采集电容器的工作电压信息，通过端口103提供给单片机MCU；热敏电阻Rt采集电容器的工作温度信息，通过端口104提供给单片机MCU；电阻R3和光耦G1组成低压端通讯模块，R3接到低压端智能开关电容器单元的高压端通讯模块光耦的输入端，光耦G1输出接到低压端智能开关电容器单元的高压端通讯端的I/O口上，实现与低压端串联的智能开关电容器单元的通讯；电阻R4和光耦G2组成高压端通讯模块，电阻R4接到与开关端串联的智能开关电容器单元的智能开关控制模块上低压通讯端的光耦的输入端，G2接收来自与开关端串联的智能开关电容器单元的智能开关控制模块上低压通讯端的输出，实现与高压端串联的智能开关电容器单元的通讯；电阻Rc是电容器的放电电阻，当电容器不工作时将电容器C1上的剩余电荷放掉，以保证电容器不工作时不承受电压和电容器的安全。本实施例中使用的单片机未指定型号，根据图示的原理，一般单片机设计人员很容易就可以选择单片机并实现电路。
图5是本发明实施例所述的智能开关电容器单元电路原理图2，C11、D11、D12和5V三端稳压器等组成电容降压稳压电源给智能开关控制电路供电电源，C12、D13和D14等组成的电容降压电源给继电器J11和J12供电。J11和J12采用磁保持继电器，可以大大降低智能开关工作时的功耗，辅助继电器J12的常闭端控制放电电阻Rc，当继电器J11和J12闭合时，放电电阻被断开，这可以大大减小放电电阻的功耗。图5实施例的电路原理基本与图4实施例相同，一般技术人员很容易理解，在此不再赘述。
图6所示的智能开关电容器单元是使用红外发射二极管D15和红外接收头M11实现低压端通讯模块，M11接收低压端串联智能开关电容器单元发来的信号，D15给低压端智能开关电容器单元发出信号；同样的，红外发射二极管D16和红外接收头M12实现低压端通讯模块。智能开关电容器单元之间也可以采用无线模块的通讯方式，如采用Zigbee、Wifi通讯方式。
结合图7进一步说明本发明实施例所述的高压智能开关交流电容器工作原理，智能开关高压电容器的a、b两端接工作电源的低压端和高压端，这时所有的开关K11～Kn1和K12～Kn2断开状态，每个带智能开关的电容器承受的电压是总电压的1/n；当智能开关高压电容器的控制端c收到开关闭合信号后，通过B11～Bn1将开关闭合信号传输到所有的智能开关控制电路，在交流电的负半周(b为负、a为正)各个智能开关控制电路分别控制所有的辅助开关K12～Kn2闭合，并控制所有的开关K11～Kn1在交流电的正半周(b为正、a为负)闭合，即完成了开关的闭合过程。在K11～Kn1的闭合过程中，由于二极管D1～Dn并联在K11～Kn1的两端起触点保护作用，可以避免K11～Kn1的打火烧粘，并实现了开关K11～Kn1触点闭合过程中电流连续变化，不产生涌流。当智能开关高压电容器的控制端c收到开关断开信号时，通过B11～Bn1将开关断开信号传输到所有的智能开关控制电路，各个智能开关控制电路首先分别控制所有的辅助开关K12～Kn2闭合，之后控制所有的开关K11～Kn1在交流电的电流正半周(b为正、a为负)断开，在交流电的电流半周(b为负、a为正)各个智能开关控制电路分别控制所有的辅助开关K12～Kn2断开，即完成了开关的断开过程。在K11～Kn1的断开过程中，由于二极管D1～Dn并联在K11～Kn1的两端起触点保护作用，可以避免K11～Kn1的拉弧，并在交流电流由正转负的瞬间由串联的二极管自动完成开关的断开过程，在交流电流变负之前，电流是按正弦连续变化的。在开关闭合、电容器工作期间，任何一个智能开关电容器单元一旦检测到过温、过电压或过电流，本电容器单元的智能开关控制电路将通过高压端通讯模块和低压端通讯模块通知所有的开关K11～Kn1断开，以达到保护电容器的目的。开关的断开过程和前述开关被控断开过程相同，在此不再赘述。
智能开关电容器单元的内部结构和外形如图8和图9所示，圆柱形外壳1下部放置多支串联的电容器芯包7，电容器芯包可以采用金属化薄膜的干式结构，即使用金属化薄膜卷绕电容器芯包，智能开关控制模块6(智能开关控制线路板)放置在电容器芯包7的上方，电容器芯包和外壳之间可以采用电容器纸或聚丙烯薄膜绝缘层8绝缘；电容器芯包也可以采用传统高压电容器的箔式结构的全膜结构，电容器芯包和外壳之间采用绝缘油9绝缘。智能开关电容器单元的外壳为电容器的一极，一般可以将智能开关电容器的电容端(低压端)与外壳连接。
智能开关电容器单元也可采图10所示长方形结构，方形形外壳下部放置多支串、并联的电容器芯包7，电容器芯包7可以采用金属化薄膜的干式结构，即使用金属化薄膜薄膜卷绕电容器芯包，电容器芯包和外壳之间可以采用电容器纸或聚丙烯薄膜绝缘。智能开关电容器单元的外壳为电容器的一极，一般可以将智能开关电容器的电容端(低压端)与外壳连接。
多支智能开关电容器单元串联并对应连接好高、低压通讯接口后即可组成可以实际使用的高压智能开关交流电容器，为了安装使用方便，可以将多支智能开关电容器单元组装好放入与传统高压交流电容器相同的外壳中，如图12所示。
6个图8所示的智能开关电容器单元串联后，对应连接好高、低压通讯接口，即可组成如图11所示的高压智能开关交流电容器，电容器的容量为200kvar，工作电压6kV，大概的体积为400X150X900mm(LXDXH)，各个智能开关电容器单元采用绝缘板支撑板18固定，外壳之间采取绝缘措施保证外壳之间不会放电。高压智能开关交流电容器的外壳安装在补偿设备上一般要接地，因此也要在电容器单元与高压智能开关交流电容器外壳之间采取足够的绝缘措施防止电容器单元的外壳与高压智能开关交流电容器外壳之间产生放电。具体的绝缘措施一般高压专业技术人员可以采用多种方式实现，在本专利申请中不一一列举。高压智能开关交流电容器的信号控制端c可以通过控制端子引出，也可以通过红外发射二极管和红外接收头引出。
本发明的高压智能开关交流电容器和现有的高压电容器的外观几乎没有差别，而使用时更加方便，如图12的高压智能开关交流电容器的结构，控制端c由红外接收头19和红外发射二极管20组成，使用红外信号控制本发明的高压智能开关交流电容器，更加安全和方便。本发明的高压智能开关电容器将高压投切开关集成到电容器的内部，在安装使用时不需要连接高压开关与电容器，不但大大的降低了安装的费用，而且减少了安装隐患。
功能方面：本发明的高压智能开关电容器具有多项保护，温度传感器14放置在电容器的内部，可以比外边温度传感器提供更准确的电容器工作温度信息，从而可以更及时和精准的保护电容器。电流检测模块15可以提供通过电容器电流的大小和谐波的信息，当通过电容器的电流(谐波电流)过大或发生谐振时，可以切断开关保护电容器。电压检测模块16提供电容器的工作电压信息，金属化薄膜电容器在使用过程中，容量是在不断的衰减的，对于串联的电容器芯包，当各个芯包容量衰减偏差很大时，最终会造成整个电容器的击穿，所以及早的发现电容器芯包的电压不均衡是对金属化薄膜电容器最好的保护方式，显然电容器内部芯包电压的检测才能使金属化薄膜技术可靠的应用到高压电容器。
性能方面：本发明的高压智能开关电容器内置的高压开关较之真空断路器开关和晶闸管开关具有体积小、功耗小的优点，尤其是无涌流投切的特点可以不使用保护电抗器，从而大大降低补偿设备的成本。
节能方面：本发明的高压智能开关电容器内的一个智能开关电容器单元的功耗仅为零点几瓦，图11实施例的200kvar高压智能开关电容器的全部开关功耗仅为1瓦左右，这是传统的晶闸管开关和真空断路器开关无法相比的；另外，电容器内置的放电电阻在电容器工作时不产生功耗，这都大大降低了补偿设备的整体功耗并提高了可靠性。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种高压智能开关交流电容器，包括高压智能开关和高压交流电容器，所述高压智能开关和高压交流电容器由若干个智能开关电容器单元串联组成，并带有控制高压智能开关的控制端；智能开关电容器单元由智能开关控制模块、继电器开关和交流电容器组成，继电器开关触点与电容器串联，智能开关控制模块接在继电器开关触点与电容器串联电路的两端。
2.根据权利要求1所述的一种高压智能开关交流电容器，其特征在于：所述的智能开关控制模块由电源模块、智能开关控制电路、开关触点保护电路、低压端通讯模块、高压端通讯模块、温度传感器、电流检测模块、电压检测模块和电容器放电模块组成。
3.根据权利要求2所述的一种高压智能开关交流电容器，其特征在于：所述的电源模块是电容降压整流稳压电源。
4.根据权利要求1、2所述的一种高压智能开关交流电容器，其特征在于：所述的智能开关电容器单元内的继电器是磁保持继电器。
5.根据权利要求1-4所述的一种高压智能开关交流电容器，其特征在于：所述的高压智能开关交流电容器控制端口接收到开关闭合指令后，闭合指令将通过各个智能开关电容器单元上的高压端通讯模块和低压端通讯模块传送到所有的智能开关电容器单元上，并使所有智能开关电容器单元的开关在同一时刻闭合；当控制端口接收到开关断开指令后，同样使所有智能开关电容器单元的开关在同一时刻断开。
6.根据权利要求1-5所述的一种高压智能开关交流电容器，其特征在于：所述的智能开关电容器单元内设有温度传感器，用于检测电容器芯包的温度；智能开关电容器单元内设有电流测量，用于检测电容器工作时通过电容器的电流和谐波成分；智能开关单元设有电压测量模块，用于检测电容器工作时的工作电压；当一个以上的智能开关电容器单元检测到的温度、电流或电压超过设定值时，通过高、低压通讯模块通知所有智能开关电容器单元的开关在同一时刻断开，以保护电容器。
7.根据权利要求1所述的一种高压智能开关交流电容器，其特征在于：所述的智能开关电容器单元内的电容器是由多支金属化薄膜电容器芯包串、并联组成。
8.根据权利要求1、7所述的一种高压智能开关交流电容器，其特征在于：所述的智能开关电容器单元有一个金属外壳，外壳为智能开关电容器单元的一个极。
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US15/116,892 US9876359B2 (en) 2014-02-08 2015-02-05 High-voltage intelligent switch alternating current capacitor
BR112016018213A BR112016018213A2 (pt) 2014-02-08 2015-02-05 Capacitor de corrente alternada comutador inteligente de alta voltagem
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109818360A (zh) * 2019-02-27 2019-05-28 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 组合电容补偿装置及连接方法
CN111122982A (zh) * 2019-12-27 2020-05-08 安徽航睿电子科技有限公司 一种组合式电容器控制系统

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014006028B4 (de) * 2014-04-24 2022-06-30 Audi Ag Multibatteriesystem zur Erhöhung der elektrischen Reichweite
US10254323B2 (en) 2016-06-30 2019-04-09 General Electric Company Passive wireless monitoring of individual capacitor cans
CN106653433B (zh) * 2017-02-08 2021-09-17 国源容开国际科技（北京）股份有限公司 高电压大电流等零相位开关及控制方法
GB2560887A (en) * 2017-03-21 2018-10-03 Gridon Ltd AC switching arrangement
DE102017110990B4 (de) * 2017-05-19 2019-01-17 ftcap GmbH Kondensator
JP2020150787A (ja) * 2019-02-28 2020-09-17 ソーラーエッジ テクノロジーズ リミテッド グリッド接続のためのリレーアレイ
US11726130B2 (en) * 2020-08-26 2023-08-15 Eaton Intelligent Power Limited Hybrid switch for substation and other applications and methods of operating same
EP4009339A1 (de) * 2020-12-02 2022-06-08 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Kondensatoranordnung, verfahren zu deren herstellung sowie umrichteranordnung mit der kondensatoranordnung
CN112486223B (zh) * 2020-12-10 2022-02-08 浙江天正电气股份有限公司 一种控制电容器温度的方法及装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202772585U (zh) * 2012-08-24 2013-03-06 象山县供电局 积木式组合低压电容器
CN203103979U (zh) * 2013-02-22 2013-07-31 王海 智能开关电容器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE460323B (sv) * 1988-02-15 1989-09-25 Asea Brown Boveri Seriekondensatorutrustning
US4999565A (en) * 1990-01-02 1991-03-12 Electric Power Research Institute Apparatus for controlling the reactive impedance of a transmission line
US5825162A (en) * 1994-07-25 1998-10-20 Hitachi, Ltd. Electric power flow controller
US5801460A (en) * 1996-07-18 1998-09-01 Sundstrand Corporation Electrical power transmitting system with reduced feeder size and method of operation
JP3450690B2 (ja) * 1998-01-20 2003-09-29 三菱電機株式会社 電力系統の補償制御装置
US20030184926A1 (en) * 2002-04-01 2003-10-02 Uis Abler Electronics Co., Ltd. Hybrid switch module for an AC power capacitor
CN201860115U (zh) 2010-06-28 2011-06-08 王海 交流电容器投切开关电路
CN202058591U (zh) 2011-04-08 2011-11-30 中电普瑞科技有限公司 一种内熔丝电容器花式接线结构
CN102412584A (zh) * 2011-11-28 2012-04-11 吉林省电力科学研究院有限公司 一体化智能调补电容器组
CN202633950U (zh) 2011-11-28 2012-12-26 吉林省电力科学研究院有限公司 一体化智能调补电容器组
US8724353B1 (en) * 2013-03-15 2014-05-13 Arctic Sand Technologies, Inc. Efficient gate drivers for switched capacitor converters

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202772585U (zh) * 2012-08-24 2013-03-06 象山县供电局 积木式组合低压电容器
CN203103979U (zh) * 2013-02-22 2013-07-31 王海 智能开关电容器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109818360A (zh) * 2019-02-27 2019-05-28 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 组合电容补偿装置及连接方法
CN109818360B (zh) * 2019-02-27 2021-04-30 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 组合电容补偿装置及连接方法
CN111122982A (zh) * 2019-12-27 2020-05-08 安徽航睿电子科技有限公司 一种组合式电容器控制系统
CN111122982B (zh) * 2019-12-27 2022-04-08 安徽航睿电子科技有限公司 一种组合式电容器控制系统

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