CN201004554Y

CN201004554Y - 调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置控制器

Info

Publication number: CN201004554Y
Application number: CNU200720002556XU
Authority: CN
Inventors: 董文忠
Original assignee: BAODING BOWEI TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: BAODING BOWEI TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2017-01-26

Abstract

本实用新型公开了一种晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置控制器，它包括晶闸管、电容和主机；主机内有输入板、信号板、输出板、CPU板、采样板和电源模块；它们分别固定在机箱内，通过后母板连接，并与接线端子连接。采样板采用研华工控机PCM3718，输出板包括驱动电路和吸收电路；输出板通过后母板及接线端子连接到晶闸管，晶闸管连接到电容。采用该本实用新型的晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置测量精度高，补偿调谐速度快，对电网无冲击。抗干扰能力强，传输距离长。

Description

调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置控制器

一、所属技术领域

本实用新型属于晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置控制器。

二、背景技术

我国的城市电网、农村电网及厂矿企业的供电系统的电压等级为6kV～66kV，但随着电网的快速发展，电缆线路所占比重增大。一般情况下电缆的电容电流比同等长度架空线的电容电流大25(三芯电缆)至50倍(单芯电缆)，使电网的电容电流已达到30～70A。致使在电网发生单相接地时，不能可靠地熄弧，容易发展成为相间短路，从而引起电网保护动作跳闸，不能确保一级负荷的供电可靠性。近几年来国内一些厂家陆续研制开发了自动跟踪补偿消弧装置。它能自动跟踪电网参数的变化，自动测量电容电流，自动调整补偿电流，过补、欠补均可运行，方式非常灵活。能较好地抑制弧光接地过电压、断线过电压和传递过电压等。但以上现有的这些产品存在测量电容电流时间长，精度低，发热量大，补偿时间长，本体体积大，造价高等缺点，在消弧线圈投入系统时存在补偿时间长，投切消弧线圈对电网产生冲击，对系统产生高次谐波污染的问题，对电网接地系统雪上加霜。

三、发明内容

本实用新型就是要解决现有技术中存在的上述问题，提供一种晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置控制器，采用该控制器的晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置测量精度高，补偿调谐速度快，对电网无冲击。

为解决上述问题，本实用新型的技术解决方案是：一种晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置控制器，它包括晶闸管、电容和主机；主机机箱后部为接线端子，机箱内部采用插板式结构卡座式安装，插件分别是输入板、信号板和输出板，卡座式安装的部件分别是CPU板、采样板和电源模块；输入板、采样板、信号板、输出板、CPU板、电源模块分别固定在机箱内，通过后母板连接，并与接线端子连接；电压输入信号通过接线端子和后母板连接到输入板和采样板，经输入板和采样板处理成小信号后，输出给CPU板，通过CPU板处理后，根据不同的判据按要求通过后母板输出给输出板，经输出板处理后，通过后母板、接线端子输出信号给晶闸管；工作电源则通过电源模块的处理，通过后母板，供给输入板、采样板、信号板、输出板和CPU板电源；采样板采用研华工控机PCM3718，输出板包括驱动电路和吸收电路；输出板通过后母板及接线端子连接到晶闸管，晶闸管连接到电容。驱动电路包括数据锁存器U12、与门U20D、光电隔离器U4B、驱动器U7D和继电器K7，数据锁存器U12的D0-D7脚连接CPU板的地址总线DI08-DI015，其1和11脚相互连接后，接地，其2、6脚分别连接与门U20D的12、13脚；与非门20D的信号输出端11脚连接光电隔离器U4B的信号输入端4脚；光电隔离器U4B的信号输出端13脚连接驱动器U7D的信号输入端4脚，并同时通过电阻R30接地，其3脚接+5V电源，14脚接+12V，实现信号输入与输出的隔离；驱动器U7D的信号输出端13脚经电阻R32连接继电器K7正极；电阻R31和发光二极管D7串连后，分别与二极管D17、电容C25并联，且并联在继电器K7线圈的正、负极之间，二极管D17的阴极接驱动电压+1 2V；继电器在平时是常开的，当中央处理器CPU板(pcm4825)检测到线路接地时，根据之前算出的档位，控制继电器出口闭合，调节晶闸管；吸收电路包括变压器T2、T3、桥式整流电路、滤波电路和全波整流电路；驱动电路的继电器K7的信号输出端AC1和AC2分别连接到变压器T2的1和3脚，其中变压器T2的2脚连接由二极管D5、D6、D7和D8组成的桥式整流电路的输入端，变压器T2的4脚接地，桥式整流电路的输入端通过电解电容C5滤波电路后，输出端连接到变压器T3的输入端1脚，变压器T3的输入端2脚接地，输出脚3、4与5、6脚并联输出，其输出端分别连接由二级管D9和D10，D11和D12组成的全波整流电路的输入端，全波整流电路的输出端A1、G1和A2、G2分别连接晶闸管S1和S2；变压器T3的输出脚4连接晶闸管S1的控制端K1，输出端G1接地；变压器T3的输出端A2连接晶闸管S2的控制端K2，输出端G2接地；晶闸管S1的负极与晶闸管S2的正极连接，并连接在电容DR的一端，晶闸管S1的正极与晶闸管S2的负极连接，并连接到电容DR的另一端，晶闸管S1与S2组成反并联电路。此电路可以非常有效并且抑制了晶闸管的电压及电流上升率，并且能半波触发晶闸管导通，做到了安全可靠，调节迅速。

本实用新型测量电容电流时采用高稳定性，高精度研华PCM3718采样板，可以保证系统工作的稳定性，此板卡采用了14位高精度A/D转换器，采用高速傅立叶算法，提高了电压及电流量的采样精度。CPU板采用行业先进的位移电压曲线法计算电容电流，保证了控制器测量系统的电容电流精度高。依靠高精度采样，系统运行方式发生变化时，可以快速的自动的测量系统的电容电流。当CPU板(PCM4825)检测到电压信号超标时认为是线路接地，其输出信号给到输出板上，输出板的驱动电路去驱动继电器节点有效闭合进行接地补偿操作，按测量的电容电流的大小经由继电器出口AC1、AC2去控制晶闸管S1及S2投入电容器组去抵消接地时的电容电流。晶闸管在电网电压过零点时进行投切有效避免电容器组投入电网对电网的冲击，同时避免过电压对电容器组的过电压冲击而造成损坏。采用该本实用新型的晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置测量精度高，补偿调谐速度快，对电网无冲击。抗干扰能力强，传输距离长。

四：附图说明

图1为装置的结构原理图；

图2为输出板上的驱动电路的电路原理图；

图3为输出板上的吸收电路的电路原理图。

五、具体实施例

如图1、图2、图3所示，本实施例包括晶闸管、电容和主机；主机机箱后部为接线端子，机箱内部采用插板式结构卡座式安装，插件分别是输入板、信号板和输出板，卡座式安装的部件分别是CPU板、采样板和电源模块；输入板、信号板、输出板、CPU板、采样板和电源模块分别固定在机箱内，通过后母板连接，并与接线端子连接；工作电源则通过电源模块的变换后，通过后母板，供给输入板、采样板、信号板、输出板和CPU板；采样板采用研华工框机PCM3718板卡，CPU板采用PCM4825板。输出板包括驱动电路和吸收电路；输出板连接到晶闸管，晶闸管连接到电容。驱动电路的数据锁存器U12的D0-D7脚连接CPU板的地址总线DI08-DI015，其1和11脚相互连接后，接地，其2、6脚连接与门U20D的12、13脚；与门20D的信号输出端11脚连接光电隔离器U4B的信号输入端4脚；光电隔离器U4B的信号输出端13脚连接驱动器U7D的信号输入端4脚，并同时通过电阻R30接地，其3脚接+5V电源，14脚接+12V，实现信号输入与输出的隔离；驱动器U7D的信号输出端13脚经电阻R32连接继电器K7正极；电阻R31和发光二极管D7串连后，分别与二极管D17、电容C25并联，并并联在继电器K7线圈的正、负极之间，二极管D17的阴极接驱动电压+12V；继电器在平时是常开的，当中央处理器CPU板检测到线路接地时，根据之前算出的档位，控制继电器出口闭合，调节晶闸管；吸收电路包括变压器T2、T3、桥式整流电路、滤波电路和全波整流电路；驱动电路的继电器K7的信号输出端AC1和AC2分别连接到变压器T2的1和3脚，其中变压器T2的2脚连接由二极管D5、D6、D7和D8组成的桥式整流电路的输入端，桥式整流电路的输入端通过电解电容C5滤波电路后，输出端连接到变压器T3的输入端1脚，变压器T3的输入端2脚接地，输出脚3、4与5、6脚并联输出，其输出端分别连接由二级管D9和D10及二级管D11和D12组成的全波整流电路的输入端，全波整流电路的输出端A1、G1和A2、G2分别连接晶闸管S1和S2；变压器T3的输出端A1连接晶闸管S1的控制端K1，输出端G1接地；变压器T3的输出端A2连接晶闸管S2的控制端K2，输出端G2接地；晶闸管S1的负极与晶闸管S2的正极连接，并连接在电容DR的一端，晶闸管S1的正极与晶闸管S2的负极连接，并连接到电容DR的另一端，晶闸管S1与S2组成反并联电路。

Claims

1、一种晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置控制器，它包括电容和主机，主机机箱后部为接线端子，机箱内部采用插板式结构卡座式安装，插件分别是输入板、信号板和输出板，卡座式安装的部件分别是CPU板、采样板和电源模块；输入板、采样板、信号板、输出板、CPU板、电源模块分别固定在机箱内，通过后母板连接，并与接线端子连接；电压输入信号通过接线端子和后母板连接到输入板和采样板，经输入板和采样板处理成小信号后，输出给CPU板，通过CPU板处理后通过后母板输出给输出板，经输出板处理后，通过后母板、接线端子输出信号给晶闸管；工作电源则通过电源模块的处理，通过后母板，供给输入板、采样板、信号板、输出板和CPU板电源；其特征是：它还包括晶闸管；采样板采用研华工控机PCM3718，输出板包括驱动电路和吸收电路；输出板通过后母板及接线端子连接到晶闸管，晶闸管连接到电容。

2、根据权利要求1所述的晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置控制器，其特征是：所述的驱动电路包括数据锁存器U12、与门U20D、光电隔离器U4B、驱动器U7D和继电器K7，数据锁存器U12的D0-D7脚连接CPU板的地址总线DIO8-DIO15，其1和11脚相互连接后，接地，其2、6脚分别连接与门U20D的12、13脚；与非门20D的信号输出端11脚连接光电隔离器U4B的信号输入端4脚；光电隔离器U4B的信号输出端13脚连接驱动器U7D的信号输入端4脚，并同时通过电阻R30接地，其3脚接+5V电源，14脚接+12V，实现信号输入与输出的隔离；驱动器U7D的信号输出端13脚经电阻R32连接继电器K7正极；电阻R31和发光二极管D7串连后，分别与二极管D17、电容C25并联，且并联在继电器K7线圈的正、负极之间，二极管D17的阴极接驱动电压+12V。

3、根据权利要求1所述的晶闸管调容式消弧线圈自动跟踪接地补偿装置控制器，其特征是：所述的吸收电路包括变压器T2、T3、桥式整流电路、滤波电路和全波整流电路；驱动电路的继电器K7的信号输出端AC1和AC2分别连接到变压器T2的1和3脚，其中变压器T2的2脚连接由二极管D5、D6、D7和D8组成的桥式整流电路的输入端，变压器T2的4脚接地，桥式整流电路的输入端通过电解电容C5滤波电路后，输出端连接到变压器T3的输入端1脚，变压器T3的输入端2脚接地，输出脚3、4与5、6脚并联输出，其输出端分别连接由二级管D9和D10，D11和D12组成的全波整流电路的输入端，全波整流电路的输出端A1、G1和A2、G2分别连接晶闸管S1和S2；变压器T3的输出脚4连接晶闸管S1的控制端K1，输出端G1接地；变压器T3的输出端A2连接晶闸管S2的控制端K2，输出端G2接地；晶闸管S1的负极与晶闸管S2的正极连接，并连接在电容DR的一端，晶闸管S1的正极与晶闸管S2的负极连接，并连接到电容DR的另一端。