CN211530757U - 用于电容柜的补偿电容选择电路 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于电容柜的补偿电容选择电路，包括补偿电容电路和选择信号接收电路；补偿电容电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻和第一二极管；第一电容和第二电阻并联为第一支路；第一电阻和第二电容串联为第二支路；第二支路的第一端连接至电缆；第一支路的第一端连接第一电阻和第二电容的公共端；第一支路的第二端连接至第一二极管的阳极；第一二极管的阴极连接第二支路的第二端；本实用新型选择容性负载是通过选择信号接收电路实现的，无需使用机械开关，控制更加灵活。

Description

用于电容柜的补偿电容选择电路
技术领域
本实用新型涉及电容柜装置，具体涉及一种用于电容柜的补偿电容选择电路。
背景技术
电网中的电力负荷大部分为感性的，会消耗许多无功功率，在运行过程中需要通过电容柜，在线路中并联电容器，降低感性负载，进行无功补偿。一般的，无功补偿是通过在线路中接入固定数量或者固定电容值的电容器实现的，即使可以通过打开或者关闭相应的开关，调整接入线路的电容器的数量，来调整线路种的容性负载。而在实际的应用中，有可能三相交流线路每一相所需要的无功补偿不同，而且，在交流信号的每一个周期中，有可能所需要的无功补偿也不同，只靠打开或者关闭相应的开关，这样的调整过程是比较不灵活的，而且机械的断路器的多次开闭也容易引起电路的其他问题。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种用于电容柜的补偿电容选择电路。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种用于电容柜的补偿电容选择电路，包括补偿电容电路和选择信号接收电路；
补偿电容电路包括第一电容、第二电容、第一电阻、第二电阻和第一二极管；第一电容和第二电阻并联为第一支路；第一电阻和第二电容串联为第二支路；第二支路的第一端连接至电缆；第一支路的第一端连接第一电阻和第二电容的公共端；第一支路的第二端连接至第一二极管的阳极；第一二极管的阴极连接第二支路的第二端；
选择信号接收电路包括串联为第三支路的第二二极管、第三二极管和第三电容；第三支路的第一端连接至第一二极管的阳极；第三支路的第二端接地；第三电阻并联于第二二极管两端；第四电阻并联于第三二极管两端；第一三极管的发射极和集电极并联于第三电容两端；
第五电阻和第四二极管串联为第四支路；第四支路的两端并联于第一三极管的发射极和集电极；第一三极管的基极连接第五电阻和第四二极管的公共端；
第六电阻的两端分别连接第三三极管的基极和发射极；第二三极管的集电极连接于第四支路的第二端；第三三极管的发射极连接于第四支路的第一端；第三三极管的基极连接第二三极管的发射极；第三三极管的集电极连接变压器的一次绕组的第一端；变压器的一次绕组的第二端连接第二三极管的集电极；
第五二极管为可控硅二极管；第五二极管的阳极连接第二电容的第二端，第五二极管的阴极和控制极分别连接变压器的二次绕组的两端。
其进一步的技术方案为：补偿电容选择电路还包括保护电路；保护电路包括第七电阻、第八电阻、第九电阻、第七二极管和第四电容；第七电阻的两端并联于第五二极管的阴极和阳极；第七二极管、第八电阻和第四电容串联为第五支路，第五支路的两端并联于第七电阻的两端；第九电阻并联于第七二极管的阴极和阳极。
其进一步的技术方案为：电缆为三相电缆，三相电缆的每一相均连接有一个选择电路。
其进一步的技术方案为：三相电缆的每一相均连接有多个选择电路。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型是根据交流信号的每个周期来控制电容是否接入电路提供无功补偿的。本实用新型可以在交流信号的每个周期中选择相应的电容接入电路，周期结束后电容会断开，适用于接入电路的负载不稳定的情况。而且电容的选择是通过选择信号接收电路实现的，无需使用机械开关，控制更加灵活。而且本实用新型的选择信号接收电路的控制信号是高低电平，很容易通过各种常见的芯片的通用输入输出断开实现高低电平的输出而实现，使用方便简易。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图。
图2为本实用新型的应用示意图。
图中：1、补偿电容电路；101、第一电阻；102、第一电容；103、第二电阻；104、第一二极管；105、第二电容；2、选择信号接收电路；201、第二二极管；202、第三电阻；203、第三电容；204、第一三极管；205、第三二极管；206、第四电阻；207、第五电阻；208、第四二极管；209、第二三极管；210、第六电阻；211、第三三极管；212、变压器；213、第五二极管；3、保护电路；301、第六二极管；302、第七电阻；303、第七二极管；304、第八电阻；305、第九电阻；306、第四电容；4、驱动模块；5、补偿电容选择电路。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
图1为本实用新型的电路结构示意图。如图1所示，补偿电容选择电路包括补偿电容电路1和选择信号接收电路2。
补偿电容电路1包括第一电容102、第二电容105、第一电阻101、第二电阻103和第一二极管104。第一电容102和第二电阻103并联为第一支路。第一电阻101和第二电容105串联为第二支路。第二支路的第一端连接至电缆。第一支路的第一端连接第一电阻101和第二电容105的公共端。第一支路的第二端连接至第一二极管104的阳极。第一二极管104的阴极连接第二支路的第二端。
选择信号接收电路2包括串联为第三支路的第二二极管201、第三二极管205和第三电容203。第三支路的第一端连接至第一二极管104的阳极。第三支路的第二端接地。第三电阻202并联于第二二极管201两端。第四电阻206并联于第三二极管205两端。第一三极管204的发射极和集电极并联于第三电容203两端。
第五电阻207和第四二极管208串联为第四支路。第四支路的两端并联于第一三极管204的发射极和集电极。第一三极管204的基极连接第五电阻207和第四二极管208的公共端。
第六电阻210的两端分别连接第三三极管211的基极和发射极。第二三极管209的集电极连接于第四支路的第二端。第三三极管211的发射极连接于第四支路的第一端。第三三极管211的基极连接第二三极管209的发射极。第三三极管211的集电极连接变压器212的一次绕组的第一端。变压器212的一次绕组的第二端连接第二三极管209的集电极。
第五二极管213为可控硅二极管。第五二极管213的阳极连接第二电容105的第二端，第五二极管213的阴极和控制极分别连接变压器212的二次绕组的两端。
进一步的，补偿电容选择电路还包括保护电路3。保护电路3包括第六二极管301、第七电阻302、第八电阻304、第九电阻305、第七二极管303和第四电容306。第六二极管301的阴极连接于第五二极管213的阳极，第六二极管301的阳极连接于第五二极管213的阴极。第七电阻302的两端并联于第五二极管213的阴极和阳极。第七二极管303、第八电阻304和第四电容306串联为第五支路，第五支路的两端并联于第七电阻302的两端。第九电阻305并联于第七二极管303的阴极和阳极。保护电路3用于保护第五二极管213不受过高峰值电压的影响。
补偿电容选择电路安装于电容柜内，并通过电容柜连接至电缆。当电缆上的正弦信号处于负半周期时，电流通过第三支路从地面流向第一电容102，对第一电容102进行充电。也就是说，电流依次流过第三支路中的第三二极管205、第三电容203和第二二极管201，对第一电容102进行充电，与此同时第三电容203也被充电。第四二极管208、第一三极管204和第五电阻207将第一电容102起到电压箝位的作用。当电缆上的负半周期的正弦信号到达峰值，充电过程停止，这是由于第三二极管205和第二二极管201均有反偏电压。在这个充电过程中，第二电容105也同样的被充电。
如果不需要电容柜对电路进行容性负载的补偿，则驱动模块4不发出信号，则第三支路两端的电压和第五二极管213两端的电压会随着正弦信号的变化而变化，而且变化数值在线缆电压的绝对值的两倍和零之间。此时第二电容105与线缆连接，但是不提供无功补偿功能。
如果需要将第二电容105接入电路，对电路网络进行容性负载的补偿，驱动模块4会在电缆上的正弦信号的负半周期过后，发出高电平信号至第二三极管209的基极，第二三极管209的发射极和集电极之间导通，同时，第三三极管211导通，第三电容203上的电荷沿第三三极管211的发射极和基极，传输至变压器212的一次绕组，在变压器212的二次绕组中产生电流，则第五二极管213的控制极上有触发信号，第五二极管213的阴极和阳极之间导通，第一电容102通过第一二极管104放电，且第二电容105也与接地端连接，并向接地端输出正相的电流，抵消电路中的感性负载。直至电缆的信号到达正弦信号的正半周期的峰值，第五二极管213的控制极电流为零，停止导通。
图2为本实用新型的应用示意图。如图2所示，在三相线缆中的每一相均可接入一个补偿电容选择电路5，驱动模块4的输出端输出选择信号至补偿电容选择电路5，选择补偿电容连接入相应的线缆。当然，每一相还可以连接有多个补偿电容选择电路5，以便自由调整需要补偿的电容值。驱动模块4的输入信号可以是根据三相线缆的电流、电压信号计算后得出的要补偿电容负载值，驱动模块4根据所要补偿的电容负载值在相应的输出引脚输出高电平信号，选择相应的电容接入线路。如何根据线缆的电流、电压信号计算所要补偿的电容负载值，以及如何控制一个芯片在输出引脚输出高电平信号，均是领域内常见的现有技术，例如可以选用为8051内核的芯片等，不是本实用新型的重点。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。

Claims (4)

1.一种用于电容柜的补偿电容选择电路，其特征在于：补偿电容选择电路包括补偿电容电路(1)和选择信号接收电路(2)；
补偿电容电路(1)包括第一电容(102)、第二电容(105)、第一电阻(101)、第二电阻(103)和第一二极管(104)；第一电容(102)和第二电阻(103)并联为第一支路；第一电阻(101)和第二电容(105)串联为第二支路；第二支路的第一端连接至电缆；第一支路的第一端连接第一电阻(101)和第二电容(105)的公共端；第一支路的第二端连接至第一二极管(104)的阳极；第一二极管(104)的阴极连接第二支路的第二端；
选择信号接收电路(2)包括串联为第三支路的第二二极管(201)、第三二极管(205)和第三电容(203)；第三支路的第一端连接至第一二极管(104)的阳极；第三支路的第二端接地；第三电阻(202)并联于第二二极管(201)两端；第四电阻(206)并联于第三二极管(205)两端；第一三极管(204)的发射极和集电极并联于第三电容(203)两端；
第五电阻(207)和第四二极管(208)串联为第四支路；第四支路的两端并联于第一三极管(204)的发射极和集电极；第一三极管(204)的基极连接第五电阻(207)和第四二极管(208)的公共端；
第六电阻(210)的两端分别连接第三三极管(211)的基极和发射极；第二三极管(209)的集电极连接于第四支路的第二端；第三三极管(211)的发射极连接于第四支路的第一端；第三三极管(211)的基极连接第二三极管(209)的发射极；第三三极管(211)的集电极连接变压器(212)的一次绕组的第一端；变压器(212)的一次绕组的第二端连接第二三极管(209)的集电极；
第五二极管(213)为可控硅二极管；第五二极管(213)的阳极连接第二电容(105)的第二端，第五二极管(213)的阴极和控制极分别连接变压器(212)的二次绕组的两端。
2.根据权利要求1所述的用于电容柜的补偿电容选择电路，其特征在于：补偿电容选择电路还包括保护电路(3)；保护电路(3)包括第七电阻(302)、第八电阻(304)、第九电阻(305)、第七二极管(303)和第四电容(306)；第七电阻(302)的两端并联于第五二极管(213)的阴极和阳极；第七二极管(303)、第八电阻(304)和第四电容(306)串联为第五支路，第五支路的两端并联于第七电阻(302)的两端；第九电阻(305)并联于第七二极管(303)的阴极和阳极。
3.根据权利要求1所述的用于电容柜的补偿电容选择电路，其特征在于：电缆为三相电缆，三相电缆的每一相均连接有一个选择电路。
4.根据权利要求3所述的用于电容柜的补偿电容选择电路，其特征在于：三相电缆的每一相均连接有多个选择电路。
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