CN201038781Y - 三相分补式智能复合开关 - Google Patents
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Abstract
一种三相分补式智能复合开关，控制信号输入电路与程序控制电路连接，双向可控硅触发电路、磁保持继电器触发电路分别与程序控制电路连接，磁保持继电器触发电路和双向可控硅触发电路分别与执行元件连接，执行元件由单相磁保持继电器之单组大功率触点与双向可控硅并联构成。本实用新型在结构上结合了单相磁保持继电器触点功率大、灵活性强和可控硅无触点开关的各自优势，解决了交流接触器和可控硅无触点开关两种开关元件存在的问题，既安全又可靠。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种低压电力电网无功补偿使用电力电容器时的投切控制装置，尤其是指一种专门为实现三相平衡补偿能够对其中任意一相进行补偿的智能复合开关。
背景技术：
以往执行低压无功补偿电力电容器投切任务的元件，一般使用交流接触器和可控硅无触点开关。当使用交流电磁接触器时，由于在电容器通断瞬间产生涌流，使接触器的触点容易烧坏；在电容器投入运行期间，接触器电磁线圈本身不但具有功耗，也因发热而烧毁的可能性极大，所以使用寿命短、安全性差。当使用可控硅无触点开关时，其本身运行功耗高，并且散发大量的热量，必须采取风机散热措施，也无形增加风机的功耗，一旦风机出现故障很快导致可控硅烧毁；另外一个更加严重的问题是，可控硅进入电网运行中会产生谐波污染。以上两种开关元件都不能在三相电路中实现各相单独补偿的功能，即在一台三相开关上对三相电路中的任意一相单独进行电容器投切(根据补偿控制器的指令对其中任意一相进行无功补偿。
实用新型内容：
本实用新型的目的在于提供一种三相分补式智能复合开关，它解决了上述两种开关元件存在的问题，既安全又可靠。
为达到上述目的，本实用新型采取的解决方案是：一种三相分补式智能复合开关，控制信号输入电路与程序控制电路连接，双向可控硅触发电路、磁保持继电器触发电路分别与程序控制电路连接，磁保持继电器触发电路和双向可控硅触发电路分别与执行元件连接，执行元件由单相磁保持继电器之单组大功率触点与双向可控硅并联构成；由光电耦合模块与分立元件组成的通道独立且光电隔离的控制信号输入电路分A、B、C三相，分别接收来自补偿控制器送达的三相电网的补偿指令，经处理后送往程序控制电路；由单片机进行编程实现三相信号独立控制的程序控制电路，当接收到某一相要投入补偿电容器的指令时，先进行逻辑判断，选择过零点，启动双向可控硅触发电路，使双向可控硅导通，补偿电容器接入电网，然后再启动磁保持继电器触发电路输出脉冲正电压，单相磁保持继电器之单组大功率触点由常开状态转变为闭合状态短接到双向可控硅的输入与输出两端上，接着，程序控制电路指示双向可控硅触发电路关闭双向可控硅，补偿电容器运行期间就由单相磁保持继电器之单组大功率触点单独执行；当程序控制电路接收到某一相要切断补偿电容器的指令时，启动双向可控硅触发电路，使双向可控硅导通并入单相磁保持继电器之单组大功率触点上，然后再指示磁保持继电器触发电路输出脉冲负电压，使单相磁保持继电器释放，单组大功率触点转换成常开状态，最后，程序控制电路指示双向可控硅触发电路自动寻找过零点关闭双向可控硅，切断补偿电容器。
补偿电容器的投切瞬间由双向可控硅执行，运行期间由单相磁保持继电器之单组大功率触点执行的全过程，实现了投切瞬间无涌流冲击，无电弧产生，运行期间无功耗、不发热、无谐波注入电网的理想状态。本实用新型在结构上结合了单相磁保持继电器触点功率大、灵活性强和可控硅无触点开关的各自优势，解决了交流接触器和可控硅无触点开关两种开关元件存在的问题，既安全又可靠。
附图说明：
图1是本实施例的结构示意图。
图中：DL1-控制信号输入电路，DL2-程序控制电路，DL3-双向可控硅触发电路，DL4-磁保持继电器触发电路，DL5-电源电路，DL6-故障与运行监控电路，DL7-失压与缺相保护电路，DL8-空载保护电路，JD1-单相磁保持继电器，JD2-单相磁保持继电器，JD3-单相磁保持继电器，K1-双向可控硅，K2-双向可控硅，K3-双向可控硅，C1-补偿电容器，C2-补偿电容器，C3-补偿电容器。
具体实施方式：
下面结合实施例及其附图对本实用新型再描述。
参见图1，一种三相分补式智能复合开关，控制信号输入电路DL1与程序控制电路DL2连接，双向可控硅触发电路DL3、磁保持继电器触发电路DL4分别与程序控制电路DL2连接，磁保持继电器触发电路DL4与双向可控硅触发电路DL3分别与执行元件连接，执行元件由单相磁保持继电器JD1、JD2、JD3之单组大功率触点与双向可控硅K1、K2、K3并联构成；由光电耦模块与分立元件组成的通道独立且光电隔离的控制信号输入电路DL1分A、B、C三相，分别接收来自补偿控制器送达的三相电网的补偿指令，经处理后送往程序控制电路DL2；由单片机进行编程实现三相信号独立控制的程序控制电路DL2，当接收到某一相要投入补偿电容器C1、C2、C3的指令时，先进行逻辑判断，选择过零点，启动双向可控硅触发电路DL3，使双向可控硅K1、K2、K3导通，补偿电容器C1、C2、C3接入电网，然后再启动磁保持继电器触发电路DL4输出脉冲正电压，单相磁保持继电器JD1、JD2、JD3之单组大功率触点由常开状态转变闭合状态短接到双向可控硅的输入与输出两端上，接着，程序控制电路DL2指示双向可控硅触发电路DL3关闭双向可控硅K1、K2、K3，补偿电容器C1、C2、C3运行期间就由单相磁保持继电器JD1、JD2、JD3之单组大功率触点单独执行；当程序控制电路DL2接收到某一相要切断补偿电容器C1、C2、C3的指令时，启动双向可控硅触发电路DL3，使双向可控硅K1、K2、K3导通并入单相磁保持继电器JD1、JD2、JD3之单组大功率触点上，然后再指示磁保持继电器触发电路DL4输出脉冲负电压，使单相磁保持继电器JD1、JD2、JD3释放，单组大功率触点转换成常开状态，最后，程序控制电路DL2指示双向可控硅触发电路DL3自动寻找过零点关闭双向可控硅K1、K2、K3，切断补偿电容器C1、C2、C3。
参见图1，该复合开关的工作原理简述如下(以A相为例，B相、C相同理)：当KA+、KA-产生电平信号(来自上级补偿控制器)时，经控制信号输入电路DL1的光电耦合电路，将信号送入程序控制电路DL2，DL2根据逻辑判断选择最佳切入点，即过零投入，给双向可控硅触发电路DL3提供指令信号，DL3中A相触发电路触发双向可控硅K1导通，将补偿电容器C1接入A相电网。根据程序设定，DL2马上给磁保持继电器触发电路DL4发出指令，DL4中的A相双向驱动电路给单相磁保持继电器JD1发送正向驱动电压，JD1吸合，其单组大功率触点由常开状态转换为闭合状态，与双向可控硅K1并联合入C1与A相电网的回路之中。DL2按照程序设定又紧接着给DL3发送指令，DL3中A相触发电路触发K1关闭，K1完成C1瞬间投入后即退出工作，承载任务由JD1单组大功率触点承担，其间JD1无功耗，单组大功率触点无电弧，并且K1仅瞬间投入作用不发热，运行指示灯亮。当KA+、KA-电平信号消失(即切断C1的指令)后，DL1向DL2传达此指令，DL2指示DL3，DL3中A相触发电路触发K1导通，而后DL2指示DL4，DL4中的A相双向驱动电路给予JD1反向电压，JD1释放其单组大功率触点转换成常开状态，退出C1的回路，最终DL2指示DL3自动选择过零点，使A相触发电路触以K1关闭，C1与电网切断。单组大功率触点退出时，K1已导通，所以无电弧；K1在瞬间切断C1时，不发热。
参见图1，程序控制电路DL2连接有电源电路DL6，DL6担负复合开关整机的公共供电，提供必要的直流稳压电源。
参见图1，程序控制电路DL2连接有由监测电路和电压比较电路组成的失压与缺相保护电路DL7。DL7给DL2反馈各相电压情况，当电路缺相时，开关拒绝闭合；接通后若出现缺相则自动退役；接通后遇突然停电(失压)时，自动跳闸断开。
参见图1，程序控制电路DL2连接有由监测电路与反相器组成的空载保护电路DL8，DL8给DL2反馈负载信息，若未接负载，DL2终止执行任何程序。
参见图1，程序控制电路DL2连接有由集成电路与发光二极管组成的故障与运行监控电路DL6，DL6自动监控K1、K2、K3和JD1、JD2、JD3的运行状态，若正常运行，发光二极管(运行指示灯)亮，若出现故障，发光二极管(故障指示灯)亮，并且促使DL2指示相关电路做出反应使开关拒绝闭合或自动退投断开。
Claims (5)
1.一种三相分补式智能复合开关，其特征在于：控制信号输入电路与程序控制电路连接，双向可控硅触发电路、磁保持继电器触发电路分别与程序控制电路连接，磁保持继电器触发电路和双向可控硅触发电路分别与执行元件连接，执行元件由单相磁保持继电器之单组大功率触点与双向可控硅并联构成；由光电耦合模块与分立元件组成的通道独立且光电隔离的控制信号输入电路分A、B、C三相，分别接收来自补偿控制器送达的三相电网的补偿指令，经处理后送往程序控制电路；由单片机进行编程实现三相信号独立控制的程序控制电路，当接收到某一相要投入补偿电容器的指令时，先进行逻辑判断，选择过零点，启动双向可控硅触发电路，使双向可控硅导通，补偿电容器接入电网，然后再启动磁保持继电器触发电路输出脉冲正电压，单相磁保持继电器之单组大功率触点由常开状态转变为闭合状态短接到双向可控硅的输入与输出两端上，接着，程序控制电路指示双向可控硅触发电路关闭双向可控硅，补偿电容器运行期间就由单相磁保持继电器之单组大功率触点单独执行；当程序控制电路接收到某一相要切断补偿电容器的指令时，启动双向可控硅触发电路，使双向可控硅导通并入单相磁保持继电器之单组大功率触点上，然后再指示磁保持继电器触发电路输出脉冲负电压，使单相磁保持继电器释放，单组大功率触点转换成常开状态，最后，程序控制电路指示双向可控硅触发电路自动寻找过零点关闭双向可控硅，切断补偿电容器。
2.根据权利要求1所述的三相分补式智能复合开关，其特征在于：所述的程序控制电路连接有电源电路。
3.根据权利要求1所述的三相分补式智能复合开关，其特征在于：所述的程序控制电路连接有由监测电路和电压比较电路组成的失压与缺相保护电路。
4.根据权利要求1所述的三相分补式智能复合开关，其特征在于：所述的程序控制电路连接有由监测电路与反相器组成的空载保护电路。
5.根据权利要求1所述的三相分补式智能复合开关，其特征在于：所述的程序控制电路连接有由集成电路与发光二极管组成的故障与运行监控电路。
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| CN (1) | CN201038781Y (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-03-27 CN CNU2007201077148U patent/CN201038781Y/zh not_active Expired - Fee Related
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