CN217822557U - 基于永磁真空接触器的电容分步投切装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，包括两个相对设置的侧板，两个侧板的两端之间分别固接有顶板和下板，两个侧板之间连接有导电支撑板，顶板的底部固接有真空灭弧室，真空灭弧室远离顶板的端部通过软连接搭接到导电支撑板上，真空灭弧室的连杆穿过导电支撑板连接有绝缘拉杆，绝缘拉杆远离连杆的端部连接有永磁操动机构，永磁操动机构远离绝缘拉杆的一侧与下板连接。本实用新型结构紧凑简单、体积小，运动稳定，设备一体性强，安全性高，能实现精准投切，可以实现频繁合分闸动作，具有熄弧能力强、耐压性能好、寿命长的特点。

Description

基于永磁真空接触器的电容分步投切装置

技术领域

本实用新型属于电气设备技术领域，具体涉及基于永磁真空接触器的电容分步投切装置。

背景技术

“碳达峰”和“碳中和”目标下，我国电力系统面临大规模、高比例新能源接入的革新发展关键期，未来15年内新能源发电将逐步成为第一大电源。随着高比例新能源系统的接入，基于AVC策略的静止无功发生器(SVG)将成为构建和维持系统电压/频率稳定的关键技术设施。现阶段SVG装置采用大量电力电子开关进行无功补偿电容器组的投切，存在设备成本高、运行损耗大、占地面积大等问题，同时难以实现系统精准无功补偿。

随着智能电网的逐步建设，市场上对于紧凑化高集成式的智能型产品需求越来越大。这样的产品不仅改善了设备运行的现场环境，方便了用户的安装与维护，也节省了更多的土地面积。

虽然各省网公司对智能补偿在多试点安装，但仍未实现大规模应用。采用配永磁操动机构的机械式真空开关，实现系统用SVG装置的电容器组相控投切，一方面可显著降低现有SVG装置制造成本和运行损耗；另一方面通过紧凑化电容分步投切开关结构优化设计，可显著降低电容器的占地面积，同时兼具环境友好的特征。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，解决了现有电容器体积过大的问题。

本实用新型所采用的技术方案是，基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，包括两个相对设置的侧板，两个侧板的两端之间分别固接有顶板和下板，两个侧板之间连接有导电支撑板，顶板的底部固接有真空灭弧室，真空灭弧室远离顶板的端部通过软连接搭接到导电支撑板上，真空灭弧室的连杆穿过导电支撑板连接有绝缘拉杆，绝缘拉杆远离连杆的端部连接有永磁操动机构。

本实用新型的特点还在于：

还包括机构导向板，机构导向板固接于两个侧板之间，绝缘拉杆穿过机构导向板与永磁操动机构连接。

永磁传动机构包括相对设置的机构上板和机构下板，机构上板和机构下板之间连接有轭铁，轭铁的内壁从上至下布设有合闸线圈和分闸线圈，合闸线圈和分闸线圈之间设置有中心轭铁，机构上板固接于机构导向板的底部，机构上板中部穿设有传动杆，传动杆的端部与绝缘拉杆连接，传动杆的杆身连接有铁芯，铁芯的外壁与合闸线圈和分闸线圈接触。

传动杆的杆身连接有压紧套，铁芯上相对开设有凹台，传动杆上设置有凸台，两个凹台分别与凸台和压紧套嵌合。

中心轭铁内壁设置有永磁体，永磁体的两端分别与分闸线圈和合闸线圈贴合。

机构导向板和导电支撑板互相平行设置。

机构导向板和导电支撑板的端部均通过螺栓与侧板连接。

机构上板和机构导向板之间设置有橡胶垫。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，结构紧凑简单、体积小，运动稳定，设备一体性强，安全性高，能实现精准投切，可以实现频繁合分闸动作，具有熄弧能力强、耐压性能好、寿命长的特点。

附图说明

图1是本实用新型基于永磁真空接触器的电容分步投切装置的结构示意图；

图2是本实用新型基于永磁真空接触器的电容分步投切装置的剖面图；

图3是本实用新型基于永磁真空接触器的电容分步投切装置中永磁操动机构的剖面图。

图中：1.侧板；2.顶板；3.真空灭弧室；4.导电支撑板；5.绝缘拉杆；6.机构导向板；7.永磁操动机构；8.下板；9.软连接；101.传动杆；102.机构上板；103.铁芯；104.合闸线圈；105.轭铁；106.永磁体；107.中心轭铁；108.分闸线圈；109.压紧套；110.机构下板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，如图1-2所示，包括两个相对设置的侧板1，两个侧板1的两端之间分别固接有顶板2和下板8，两个侧板1之间连接有导电支撑板4，顶板2的底部固接有真空灭弧室3，真空灭弧室3远离顶板2的端部通过软连接9和导电支撑板4连接，真空灭弧室3的连杆穿过导电支撑板4连接有绝缘拉杆5，绝缘拉杆5远离连杆的端部连接有永磁操动机构7。顶板2和下板8以及两个侧板1组成整个装置的框架，起到支撑作用。

还包括机构导向板6，机构导向板6固接于两个所述侧板1之间，绝缘拉杆5穿过机构导向板6与永磁操动机构7连接。

机构导向板6和导电支撑板4互相平行设置。

机构导向板6和导电支撑板4的端部均通过螺栓与侧板1连接。

如图3所示，永磁操动机构7包括相对设置的机构上板102和机构下板110，机构上板102和机构下板110之间连接有轭铁105，轭铁105的内壁从上至下布设有合闸线圈104和分闸线圈108，合闸线圈104和分闸线圈108之间设置有中心轭铁107，机构上板102固接于机构导向板6的底部，机构上板102和机构导向板6之间设置有橡胶垫，用于二者紧固密封并绝缘，机构上板102中部穿设有传动杆101，传动杆101的端部与绝缘拉杆5连接，传动杆101的杆身连接有铁芯103，铁芯103的外壁与合闸线圈104和分闸线圈108接触。

传动杆101的杆身连接有压紧套109，铁芯103上相对开设有凹台，传动杆101上设置有凸台，两个凹台分别与凸台和压紧套109嵌合。压紧套109与传动杆101上的凸台设置，保证铁芯103在上下运动的过程中可以带动传动杆101的运动。

中心轭铁107内壁设置有永磁体106，永磁体106的两端分别与分闸线圈108和合闸线圈104贴合。

永磁操动结构7的工作原理为：

在分闸状态时，永磁体106通过下部磁路的磁阻很小，磁通集中在下部磁路，铁芯103被吸在机构下板110上，使机构保持在分闸状态。在合闸状态时，永磁体106通过上部磁路的磁阻很小而通过下部磁路的磁阻因空气间隙很大，永磁体106的磁通绝大部分通过上部磁路，将铁芯103吸在机构上板102，使机构保持在合闸状态。要使其分闸，需要通过电容向分闸线圈108放电，该电流产生的磁力线方向与永磁体106在铁芯103上端所产生的磁力线方向相反，分闸线圈108中的电流所产生的磁场会使铁芯103所受的吸力减少，当分闸线圈108的电流增大到一定值时，分闸线圈108产生的磁场大于永磁体106产生的磁场，这时铁芯103向下运动，推动压紧套109带动传动杆101执行分闸动作，在这个过程中铁芯103与机构上板102出现空气间隙，上端的磁阻增大，下端的磁阻减少，机构上板102和铁芯103的吸力减少，机构下板110对铁芯103的吸力增大，使铁芯103加速向下运动。待铁芯103与机构下板110接触，即完成分闸动作。这时，铁芯103重新被永磁体106吸合，处于稳定状态，即使切断分闸线圈108的电流，铁芯103也不会恢复到合闸状态。合闸过程同分闸过程原理相同，在合闸时，电容向合闸线圈104放电，线圈电流在机构下板110中产生的磁场与永磁体106所产生的磁场相反，铁芯103上受到的总吸力减少，当铁芯103与机构下板110吸力小于合闸线圈104磁场产生的吸力时，铁芯103向上运动，推动传动杆101运动，执行合闸动作与机构上板102接触，达到合闸位置。切断合闸线圈电流后铁芯103仍保持在合闸位置，完成合闸动作。

本实用新型基于永磁真空接触器的电容分步投切装置的工作原理如下：

在电力系统处于正常运行状态时，若系统无功所需较小，直接由静止无功发生器SVG进行无功补偿。当静止无功发生器SVG无功补偿不够时，将小部分电容器组投入补偿，此时小部分装置处于接通状态，真空灭弧室3处于合闸状态，电流经顶板2到真空灭弧室3，经软连接9再到导电支撑板4完成通路，将小规格电容组投切进电路，对系统进行无功功率补偿，提高功率因数。当检测到系统消耗的无功功率过大时，更多装置闭合，根据实际需求投入更多的电容器组，及时补偿系统的无功功率。当检测到电路当前功率因数变小时，部分装置在永磁操动机构7的作用下断开，将多余的电容器组去除。通过补偿反馈结果控制SVG精确调整电容器投切量，实时提供满足负载需求的无功，对系统进行补偿，保证系统高效运行。

本实用新型基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，结构紧凑简单、体积小，运动稳定，设备一体性强，安全性高，能实现精准投切，可以实现频繁合分闸动作，具有熄弧能力强、耐压性能好、寿命长的特点。

Claims (8)

1.基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，其特征在于，包括两个相对设置的侧板(1)，两个所述侧板(1)的两端之间分别固接有顶板(2)和下板(8)，两个侧板(1)之间连接有导电支撑板(4)，所述顶板(2)的底部固接有真空灭弧室(3)，所述真空灭弧室(3)远离顶板(2)的端部通过软连接(9)搭接到导电支撑板(4)上，所述真空灭弧室(3)的连杆穿过导电支撑板(4)连接有绝缘拉杆(5)，所述绝缘拉杆(5)远离连杆的端部连接有永磁操动机构(7)。

2.根据权利要求1所述的基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，其特征在于，还包括机构导向板(6)，所述机构导向板(6)固接于两个所述侧板(1)之间，所述绝缘拉杆(5)穿过机构导向板(6)与永磁操动机构(7)连接。

3.根据权利要求1所述的基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，其特征在于，所述永磁操动机构(7)包括相对设置的机构上板(102)和机构下板(110)，所述机构上板(102)和机构下板(110)之间连接有轭铁(105)，所述轭铁(105)的内壁从上至下布设有合闸线圈(104)和分闸线圈(108)，所述合闸线圈(104)和分闸线圈(108)之间设置有中心轭铁(107)，所述机构上板(102)固接于机构导向板(6)的底部，所述机构上板(102)中部穿设有传动杆(101)，所述传动杆(101)的端部与绝缘拉杆(5)连接，所述传动杆(101)的杆身连接有铁芯(103)，所述铁芯(103)的外壁与合闸线圈(104)和分闸线圈(108)接触。

4.根据权利要求3所述的基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，其特征在于，所述传动杆(101)的杆身连接有压紧套(109)，所述铁芯(103)上相对开设有凹台，所述传动杆(101)上设置有凸台，两个所述凹台分别与凸台和压紧套(109)嵌合。

5.根据权利要求4所述的基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，其特征在于，所述中心轭铁(107)内壁设置有永磁体(106)，所述永磁体(106)的两端分别与分闸线圈(108)和合闸线圈(104)贴合。

6.根据权利要求2所述的基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，其特征在于，所述机构导向板(6)和导电支撑板(4)互相平行设置。

7.根据权利要求2所述的基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，其特征在于，所述机构导向板(6)和导电支撑板(4)的端部均通过螺栓与侧板(1)连接。

8.根据权利要求3所述的基于永磁真空接触器的电容分步投切装置，其特征在于，所述机构上板(102)和机构导向板(6)之间设置有橡胶垫。

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