用于变电站无功补偿的复合式电容器投切开关的制作方法

本实用新型涉及用于变电站无功补偿的电容器投切开关，特别涉及10千伏变电站电容器的投切开关，具体为用于变电站无功补偿的复合式电容器投切开关。

背景技术：

目前，变电站投切电容器主要采用真空断路器，真空断路器具有体积小、灭弧性能好、寿命长、维护量小、使用安全等优点，在电网中广泛使用。在并联电容器补偿装置中基本采用真空断路器来投切电容器组。但电容器不同于其他负载，开断电容器组等容性负载时，由于电容器存在残余充电电荷，在断路器断口会出现含直流分量的较高恢复过电压。真空断路器投切电容器组的大量试验研究表明，真空断路器存在弧后延时重击穿并能高频熄弧的特殊现象，即重燃现象。重燃会产生高幅值的重燃过电压，特别是多次重燃或多相重燃，其过电压严重威胁并补装置和系统安全，另一方面，为了保证10千伏母线电压在合格范围内，自动电压控制（AVC）系统会动态频繁投切电容器组，而真空断路器在投切电容器组时，由于存在上述问题，不宜进行频繁快速操作。

技术实现要素：

本实用新型解决采用真空断路器投切电容器存在的问题，提供一种用于变电站无功补偿的复合式电容器投切开关。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：用于变电站无功补偿的复合式电容器投切开关，包括可控硅组、主接触器、辅接触器、采样电流互感器CT、采样电阻、过零检测模块，其中可控硅组由十九个串接的可控硅及与每个可控硅对应的触发控制模块构成，可控硅组、采样电流互感器CT的一次边、辅接触器J2相互串接后，再分别并联于A、C相的主接触器J1的两端，采样电流互感器CT的二次边与过零检测模块的输入端连接，A、C相的主接触器分别对应一个采样电阻，采样电阻的一端与对应相的主接触器J1的（供电）一端（另一端为负载端）相连、另一端与过零检测模块的输入端相连。

该投切开关使用时，需配置一个控制器，该控制器可根据输入的投切指令，控制辅接触器的开闭，并根据过零检测模块输出信号控制可控硅组的通断和主接触器的开闭。该控制器的结构是本领域技术人员容易实现的。

该投切开关的具体工作过程为：配置的控制器收到合闸指令时，首先使A相和C相的辅接触器闭合，采样电阻为过零检测模块提供采样电压，当过零检测模块检测到电压过零时刻，输出相应的控制信号，配置的控制器在该控制信号的控制下通过各可控硅的触发控制模块，向A相和C相可控硅组的各可控硅同时送触发信号，使A相和C相可控硅组合闸，过零检测模块通过采样电流互感器CT和采样电阻检测到两相可控硅组合闸成功后，向配置的控制器发出信号，配置的控制器使A相和C相主接触器闭合，然后，通过各可控硅的触发控制模块断开A相和C相可控硅组，再断开A相和C相辅接触器，完成合闸过程，即完成电容器的投入。

配置的控制器收到分闸指令时，首先使A相和C相的辅接触器闭合，采样电阻为过零检测模块提供采样电压，当过零检测模块检测到电压过零时刻，输出相应的控制信号，配置的控制器在该控制信号的控制下通过各可控硅的触发控制模块，向A相和C相可控硅组的各可控硅同时送触发信号，使A相和C相可控硅组合闸，过零检测模块通过采样电流互感器CT和采样电阻检测到两相可控硅组合闸成功后，向配置的控制器发出信号，配置的控制器使A相和C相主接触器闭合，然后，通过各可控硅的触发控制模块断开A相和C相可控硅组，再断开A相和C相辅接触器，完成分闸过程，即完成电容器的切出。

本实用新型可有效避免现有的变电站真空断路器投切电容器组时易发生过电压、真空断路器爆炸损坏、电容器爆炸等事故的发生，克服了不能实现过零投切、频繁投切的问题。该装置通过充分利用晶闸管与交流接触器的优点，既实现了开关过零投切的问题，又能实现开关的快速无电弧频繁投切，可控硅组无需加装散热系统，整个开关装置机械和电气性能良好，相比传统真空断路器，完全满足AVC系统实时动态快速频繁投切的要求，可以有效保证母线电压运行在合格范围内。

附图说明

图1为本实用新型所述投切开关的结构示意图；

图2为本实用新型所述投切开关局部结构示意图。

具体实施方式

用于变电站无功补偿的复合式电容器投切开关，包括可控硅组、主接触器、辅接触器、采样电流互感器CT、采样电阻、过零检测模块，其中可控硅组由十九个串接的可控硅及与每个可控硅对应的触发控制模块构成，可控硅组、采样电流互感器CT的一次边、辅接触器J2相互串接后，再分别并联于A、C相的主接触器J1的两端，采样电流互感器CT的二次边与过零检测模块的输入端连接，A、C相的主接触器分别对应一个采样电阻，采样电阻的一端与主对应相的接触器J1的（供电）一端（另一端为负载端）相连、另一端与过零检测模块的输入端相连。具体实施时，采样电阻的阻值为10M。

本具体实施方式给出了该投切开关使用时需配置的控制器的一种具体结构。该控制器包括主控模块，主控模块的输入端与投切开关中的过零检测模块的输出端相连，主控模块的输入端还连接有AVC接口模块和/或投切指令模块，主控模块的输出端与各可控硅的触发控制模块相连，主控模块的输出端还连接有主、辅接触器驱动模块。具体实施时，主控模块的输入端还连接有外部通讯模块，以实现电网调度AVC主站对装置的远方遥控分合闸，达到区域无功电压联动调整的目的。该控制器利用单片机（主控模块）的实时检测分析功能，实现了对电容器投切开关的晶闸管和各接触器之间的逻辑控制及对晶闸管和主辅接触器的分合闸时隙的精准控制，通过主控模块内部保护算法，有效防止了晶闸管非过零触发及触发导通时间过长的问题，达到保护晶闸管免于损坏，延长晶闸管使用寿命的目的，通过装置强大的外部通讯接口功能，可以实现电网调度AVC主站对投切开关装置的远方遥控分合闸，达到区域无功电压联动调整的目的。

控制器的主控模块通过AVC接口模块（自动）或投切指令模块（手动）收到合闸指令时，首先通过辅接触器驱动模块驱动辅接触器，从而同时合上A相和C相的辅接触器，采样电阻为过零检测模块提供采样电压，当过零检测模块检测到电压过零时刻，主控模块通过各可控硅的触发控制模块，向A相和C相可控硅组的各可控硅同时送触发信号，使A相和C相可控硅组合闸，过零检测模块通过采样电流互感器CT和采样电阻检测到两相可控硅组合闸成功后，向主控模块发出信号，主控模块通过主接触器驱动模块立即合上A相和C相主接触器，然后，通过各可控硅的触发控制模块断开A相和C相可控硅组，通过辅接触器驱动模块断开A相和C相辅接触器，完成合闸过程，即完成电容器的投入。

控制器的主控模块通过AVC接口模块（自动）或投切指令模块（手动）收到分闸指令时，首先通过辅接触器驱动模块驱动辅接触器，从而同时合上A相和C相的辅接触器，采样电阻为过零检测模块提供采样电压，当过零检测模块检测到电压过零时刻，主控模块通过各可控硅的触发控制模块，向A相和C相可控硅组的各可控硅同时送触发信号，使A相和C相可控硅组合闸，过零检测模块通过采样电流互感器CT和采样电阻检测到两相可控硅组合闸成功后，向主控模块发出信号，主控模块通过主接触器驱动模块立即断开A相和C相主接触器，然后，通过各可控硅的触发控制模块断开A相和C相可控硅组，通过辅接触器驱动模块断开A相和C相辅接触器，完成分闸过程，即完成电容器的切出。