可快速投切补偿电容的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统，具体地，涉及一种可快速投切补偿电容的装置。
【背景技术】
[0002]目前，电力系统无功补偿中普遍使用继电器等设备作为补偿电容投切的开关，先进的方法是当补偿电容上的电压与需补偿电网的电压都为零时，将补偿电容投入需补偿的电网，称为电压过零时刻投入，如果按照理论计算正好电压过零时刻投入时，则投入无涌流，但实际上由于继电器等设备动作时间的离散性及不确定性，造成电压投入时刻的偏差，从而导致投入时的涌流过大，造成对补偿电容的冲击，影响补偿电容的使用寿命。
【实用新型内容】
[0003]针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种可快速投切补偿电容的装置。本实用新型先将补偿电容上的电压充至峰值，在电网电压为峰值时投入，即冲电电流为零时将补偿电容投入，由于电容电压投入前在最高值，即使继电器投入时因动作的时延使于电网电压与电容器有较大的电压徧差，由于此时电压和电流变化梯度最小，且电网电压此时不会高于电容器电压，从而可避免了投入时的涌流的出现，从而保护了补偿电容器，提高了补偿电容器的使用寿命及电气安全性。同时可选用对动作时间要求不高的电容投切装置，从而可降低整个无功补偿装置的成本。
[0004]根据本实用新型提供的可快速投切补偿电容的装置，包括电压采样电路、电流采样电路、电容器投切电路、预充电电路、电压比较电路、电流比较电路和补偿电容；
[0005]其中，所述预充电电路的一端连接待无功补偿电网，另一端通过电流采样电路连接所述补偿电容的一端；所述补偿电容的另一端接地；
[0006]所述电容器投切电路的开关回路的一端连接待无功补偿电网，另一端通过电流采样电路连接所述补偿电容的一端；所述电压采样电路的两端连接所述电容器投切电路的开关回路两端；
[0007]所述电压比较电路的输入端连接所述电压采样电路，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路；
[0008]所述电流比较电路的输入端连接所述电流采样电路，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路。
[0009]优选地，所述电压采样电路采用采集电压电阻，所述电流采样电路采用采集电流电阻。
[0010]优选地，所述预充电电路采用二极管；
[0011]所述二极管的正极连接所述无功补偿电网；所述二极管的负极通过电流采样电路连接所述补偿电容的一端。
[0012]优选地，所述电压比较电路包括第一电压比较器；
[0013]所述第一电压比较器的正输入端和负输入端分别连接所述电压采样电路的两端，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路；
[0014]所述电流比较电路包括第二电压比较器，所述电流采样电路包括电阻；所述电阻串接在所述预充电电路的另一端与所述补偿电容的一端之间；所述第二电压比较器的正输入端连接所述电阻的一端，负输入端连接电阻的另一端，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路。
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果:
[0016]1、本实用新型设置有电压采样电路，能够在电压采样电路采集到补偿电容的电压与待无功补偿电网的电压差为零时，所述电容器投切电路闭合，由于电容器电压投入前在最高值，即使投入时有电压徧差，由于此时电压和电流变化梯度最小，可避免了投入时的涌流的出现保护了补偿电容；
[0017]2、本实用新型设置有电流采样电路，能够在电流采样电路采集到的电流为零时，将电容器投切电路打开，避免了电容器投切打开时出现拉弧现象的特点，达到了提高补偿电容的使用寿命及无功补偿的电气安全性，同时可选用对动作时间要求不高的电容投切装置，从而可降低整个无功补偿装置的成本。
【附图说明】
[0018]通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
[0020]图中:
[0021]I为电压采样电路；
[0022]2为电流采样电路；
[0023]3为电容器投切电路；
[0024]4为补偿电容；
[0025]5为预充电电路；
[0026]6为待无功补偿电网。
【具体实施方式】
[0027]下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。
[0028]在本实施例中，本实用新型提供的可快速投切补偿电容的装置，包括电压采样电路1、电流采样电路2、电容器投切电路3、预充电电路5、电压比较电路、电流比较电路和补偿电容4 ;
[0029]其中，所述预充电电路的一端连接待无功补偿电网6，另一端通过电流采样电路2连接所述补偿电容4的一端；所述补偿电容4的另一端接地；所述电容器投切电路3的开关回路的一端连接待无功补偿电网6，另一端通过电流采样电路2连接所述补偿电容4的一端；所述电压采样电路I的两端连接所述电容器投切电路3的开关回路的两端。所述电压比较电路的输入端连接所述电压采样电路，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路；所述电流比较电路的输入端连接所述电流采样电路，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路。当电压比较电路获取到所述电压采样电路I采集到补偿电容4的电压与待无功补偿电网6的电压差为零时，控制所述电容器投切电路3闭合；当电流比较电路获取到电流采样电路2采集到的电流为零时，所述电容器投切电路3打开。本实用新型提供的可快速投切补偿电容的装置，还包括电压比较电路和电流比较电路；所述电压比较电路连接所述电压采样电路I ;所述电流比较电路连接所述电流采样电路2。所述预充电电路5采用二极管；所述二极管的正极连接所述无功补偿电网；所述二极管的负极通过电流采样电路2连接所述补偿电容4的一端。所述电压采样电路I采用采集电压电阻，所述电流采样电路2采用米集电流电阻。
[0030]所述电压比较电路包括第一电压比较器；所述第一电压比较器的正输入端和负输入端分别连接所述电压采样电路的两端，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路；所述电流比较电路包括第二电压比较器，所述电流采样电路包括电阻；所述电阻串接在所述预充电电路的另一端与所述补偿电容的一端之间；所述第二电压比较器的正输入端连接所述电阻的一端，负输入端连接电阻的另一端，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路。
[0031]当使用本实用新型提供的可快速投切补偿电容的装置时，进行补偿电容4投入时由相电压输入连接器将电压如A相或B相引入，流经至二极管、电流采样电路2及补偿电容，将补偿电容4上的电压充电至最大值后，由电压采样电路I将补偿电容4与相电压的电压差采集后送入电压比较电路，当电压采样电路I采集到的补偿电容4的电压与待无功补偿电网6的电压差为零时，将继电器等设备动作后投入电路，因电网电压此时不会高于电容电压，投入的电流为最小值，故无涌流发生。补偿电容4随即被投入补偿线路进行功率因素补偿。
[0032]进行补偿电容4切除时，当电流采样电路2采集到的电流为零时，将继电器等设备返回，此时由于是电流过零时切除，故切除时无拉弧出现，这样避免了对继电器等设备的损害，同时也提高了补偿电容的使用寿命，从而提高了无功补偿的电气安全性。
[0033]在变形例中，所述电压比较电路和电流比较电路可用MCU和监控装置替代，MCU和监控装置与无功补偿上位控制器相连。无功补偿上位控制器跟据电网要求及时用通讯方式控制MCU进行补偿电容器C的投切。
[0034]以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。
【主权项】
1.一种可快速投切补偿电容的装置，其特征在于，包括电压采样电路、电流采样电路、电容器投切电路、预充电电路、电压比较电路、电流比较电路和补偿电容； 其中，所述预充电电路的一端连接待无功补偿电网，另一端通过电流采样电路连接所述补偿电容的一端；所述补偿电容的另一端接地； 所述电容器投切电路的开关回路的一端连接待无功补偿电网，另一端通过电流采样电路连接所述补偿电容的一端；所述电压采样电路的两端连接所述电容器投切电路的开关回路两端； 所述电压比较电路的输入端连接所述电压采样电路，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路； 所述电流比较电路的输入端连接所述电流采样电路，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路。
2.根据权利要求1所述的可快速投切补偿电容的装置，其特征在于，所述电压采样电路采用采集电压电阻，所述电流采样电路采用采集电流电阻。
3.根据权利要求1所述的可快速投切补偿电容的装置，其特征在于，所述预充电电路采用二极管； 所述二极管的正极连接所述无功补偿电网；所述二极管的负极通过电流采样电路连接所述补偿电容的一端。
4.根据权利要求1所述的可快速投切补偿电容的装置，其特征在于，所述电压比较电路包括第一电压比较器； 所述第一电压比较器的正输入端和负输入端分别连接所述电压采样电路的两端，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路； 所述电流比较电路包括第二电压比较器，所述电流采样电路包括电阻；所述电阻串接在所述预充电电路的另一端与所述补偿电容的一端之间；所述第二电压比较器的正输入端连接所述电阻的一端，负输入端连接电阻的另一端，输出端连接所述电容器投切电路的控制回路。
【专利摘要】本实用新型提供了一种可快速投切补偿电容的装置，包括电压采样电路、电流采样电路、电容器投切电路、预充电电路、电压比较电路、电流比较电路和补偿电容；其中，预充电电路的一端连接待无功补偿电网，另一端通过电流采样电路连接补偿电容的一端；补偿电容的另一端接地；电容器投切电路的开关回路的一端连接待无功补偿电网，另一端通过电流采样电路连接补偿电容的一端；电压采样电路的两端连接电容器投切电路的开关回路两端；电压比较电路的输入端连接电压采样电路，输出端连接电容器投切电路的控制回路；电流比较电路的输入端连接电流采样电路，输出端连接电容器投切电路的控制回路。本实用新型可避免了投入时的涌流的出现，从而保护了补偿电容。
【IPC分类】H02J3-18
【公开号】CN204538709
【申请号】CN201520267710
【发明人】茅小庆
【申请人】上海致维电气有限公司
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月28日