CN105703378B - 一种电抗器投切模块 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电抗器投切模块，其包括有包括电抗器、小电阻、三个可控开关以及可控开关驱动电路，所述电抗器与小电阻并联连接，所述电抗器的第一端与三相四线制配网线路的零线LN连接，所述电抗器的第二端分别通过三个可控开关与三相四线制配网线路的相线LA、LB、LC连接，所述可控开关驱动电路的两个输入端与外部主控电路连接，三个输出端分别与所述三个可控开关的控制端连接。本发明所公开的电抗器投切模块可以实现三相感性无功功率的分时分相补偿，与电容补偿模块共同使用时，可以避免单纯采用电容器作为无功补偿器件时所产生的过补偿问题，模块在电抗器支路并联了小电阻，可以减小电抗器投入过程产生的电压冲击和电压振荡，模块采用可控开关投切电抗器，可以精确控制电抗器投切的时间点，避免浪涌电流的产生，因此整个模块的投切过程安全可靠。

Description

一种电抗器投切模块
技术领域
本发明涉及一种用于三相功率优化装置中的电抗器投切模块。
背景技术
配电变压器的不对称运行，会产生大量的负序电流和零序电流，这些负序电流和零序电流会严重污染电网，大大增加电网的功率损耗，降低变压器的出力，威胁配变的安全运行，严重影响供电质量。国标GB50052-2009《供配电涉及规范》、DL/T 572-2010《变压器运行规程》中，都对Y/YN0接线的配电变压器运行时中线电流大小及三相电流的不平衡度有严格要求。
三相功率优化装置不仅可以对三相负荷进行常规的无功补偿，还具有针对三相负荷有功功率不对称的状况进行自动调整，将三相负荷有功功率调整至对称或基本对称的功能。 现有三相功率优化装置基本不具备电抗器投切的功能，单纯通过电容器投切的方式来进行无功补偿和三相不平衡调整，在某些无功负荷不大、功率因数较高的场合可能会出现电容器过补偿的情况，过补偿时功率因数为负值，会出现无功电流过大而倒送电网的问题，使供电网损耗增大。
本发明针对上述三相功率优化装置所存在的不足之处进行改进，设计一种电抗器投切模块，该模块与三相四线制配网线路的A、B、C相线及零线连接，可实现感性无功功率的分相补偿，避免单纯采用电容器作为无功补偿器件时所产生的过补偿问题，采用多个模块可以实现三相感性无功功率的分时分相补偿。
发明内容
本发明的目的是为三相功率优化装置提供一种电抗器投切模块，多个该模块与三相四线制配网线路连接，可以实现三相感性无功功率的分时分相补偿，与电容补偿模块共同使用时，可以避免单纯采用电容器作为无功补偿器件时所产生的过补偿问题。模块在电抗器支路并联了小电阻，可以减小电抗器投入过程产生的电压冲击和电压振荡，模块采用可控开关投切电抗器，可以精确控制电抗器投切的时间点，避免浪涌电流的产生，因此整个模块的投切过程安全可靠。
本发明具体通过如下技术手段实现其目的：一种电抗器投切模块，包括电抗器、小电阻、三个可控开关以及可控开关驱动电路，所述电抗器与小电阻并联连接，所述电抗器的第一端与三相四线制配网线路的零线LN连接，所述电抗器的第二端分别通过三个可控开关与三相四线制配网线路的相线LA、LB、LC连接，所述可控开关驱动电路的两个输入端与外部主控电路连接，三个输出端分别与所述三个可控开关的控制端连接。
所述可控开关驱动电路对外部主控电路输入的控制信号进行处理，调整其波形、幅度、宽度、移相和重复频率，形成适合可控开关的驱动信号，保证在相电流正弦波形的过零时间点附近输出到可控开关的控制端，使可控开关闭合，投入电抗器。
所述小电阻可以抑制电抗器投入电网时可能产生的电压冲击和电压振荡。
作为本发明的可选实施方式：所述可控开关元件均为复合开关，复合开关可以进行过零投切，可有效的避免投切过程中产生的浪涌电流和触头间拉弧的现象。
作为本发明的可选实施方式：所述可控开关元件均为同步开关，同步开关可以在开关接点两端电压为零的时刻闭合，从而实现电抗器的无涌流投入，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧分断。
相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：
本发明所公开的电抗器投切模块可以实现三相感性无功功率的分时分相补偿，与电容补偿模块共同使用时，可以避免单纯采用电容器作为无功补偿器件时所产生的过补偿问题。
本发明所公开的电抗器投切模块在电抗器支路并联了小电阻，可以减小电抗器投入过程产生的电压冲击和电压振荡，模块采用可控开关投切电抗器，可以精确控制电抗器投切的时间点，避免浪涌电流的产生，因此整个模块的投切过程安全可靠。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的电抗器投切模块的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例的电抗器投切模块由电抗器L，小电阻R，三个同步开关K1、K2、K3，和可控开关驱动电路组成。所述电抗器L与小电阻R并联连接，所述电抗器L的第一端与三相四线制配网线路的零线LN连接，所述电抗器L的第二端通过同步开关K1与三相四线制配网线路LA连接，所述电抗器L的第二端通过同步开关K2与三相四线制配网线路LB连接，所述电抗器L的第二端通过同步开关K3与三相四线制配网线路LC连接，所述可控开关驱动电路的两个输入端In1、In2与外部主控电路连接，输出端Out1与同步开关K1的控制端K1C连接，输出端Out2与同步开关K2的控制端K2C连接，输出端Out3与同步开关K3的控制端K3C连接。
本实施例的工作原理如下：外部主控电路通过可控开关驱动电路的输入端In1和In2输入信号，可控开关驱动电路对输入信号进行处理，调整其波形、幅度、宽度、相位和重复频率，形成适合可控开关的驱动信号。当配网线路的A相出现过补时，可控开关驱动电路在A相电流正弦波形的过零时间点附近通过输出端Out1输出同步开关K1的驱动信号到其控制端K1C，使K1闭合，此时电抗器投入到配网线路的LA相线与零线LN之间。
当配网线路的B相出现过补时，可控开关驱动电路在B相电流正弦波形的过零时间点附近通过输出端Out2输出同步开关K2的驱动信号到其控制端K2C，使K2闭合，此时电抗器投入到配网线路的LB相线与零线LN之间。
当配网线路的C相出现过补时，可控开关驱动电路在C相电流正弦波形的过零时间点附近通过输出端Out3输出同步开关K3的驱动信号到其控制端K3C，使K3闭合，此时电抗器投入到配网线路的LC相线与零线LN之间。
本发明公开的电抗器投切模块，可以实现三相感性无功功率的分时分相补偿，与电容补偿模块共同使用时，可以避免单纯采用电容器作为无功补偿器件时所产生的过补偿问题。
本发明所公开的电抗器投切模块在电抗器支路并联了小电阻，可以减小电抗器投入过程产生的电压冲击和电压振荡，模块采用可控开关投切电抗器，可以精确控制电抗器投切的时间点，避免浪涌电流的产生，因此整个模块的投切过程安全可靠。

Claims (4)

1.一种分时分相补偿的电抗器投切模块，其特征在于:包括电抗器、小电阻、三个可控开关以及可控开关驱动电路，所述电抗器与小电阻并联连接，所述电抗器的第一端与三相四线制配网线路的零线LN连接，所述电抗器的第二端分别通过三个可控开关与三相四线制配网线路的相线LA、LB、LC连接，所述可控开关驱动电路的两个输入端与外部主控电路连接，三个输出端分别与所述三个可控开关的控制端连接,所述可控开关驱动电路对外部主控电路输入的控制信号进行处理，调整其波形、幅度、宽度、移相和重复频率，形成适合可控开关的驱动信号，保证在相电流正弦波形的过零时间点附近输出到可控开关的控制端，使可控开关闭合，投入电抗器,所述小电阻用于抑制电抗器投入电网时可能产生的电压冲击和电压振荡。
2.根据权利要求1所述的分时分相补偿的电抗器投切模块，其特征在于：所述可控开关为同步开关。
3.根据权利要求1所述的分时分相补偿的电抗器投切模块，其特征在于：所述可控开关为复合开关。
4.一种根据如权利要求1所述的分时分相补偿的电抗器投切模块的工作方法,其特征在于:当配网线路的A相出现过补时，可控开关驱动电路在A相电流正弦波形的过零时间点附近通过输出端Out1输出可控开关K1的驱动信号到其控制端K1C，使可控开关K1闭合，此时电抗器投入到配网线路的LA相线与零线LN之间；
当配网线路的B相出现过补时，可控开关驱动电路在B相电流正弦波形的过零时间点附近通过输出端Out2输出可控开关K2的驱动信号到其控制端K2C，使可控开关K2闭合，此时电抗器投入到配网线路的LB相线与零线LN之间；
当配网线路的C相出现过补时，可控开关驱动电路在C相电流正弦波形的过零时间点附近通过输出端Out3输出可控开关K3的驱动信号到其控制端K3C，使可控开关K3闭合，此时电抗器投入到配网线路的LC相线与零线LN之间。
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