专利名称：一种固态复合开关结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及高压开关技术领域。 背景絲
目前，电力电子i殳备所用的固态复合开关，主要是应用于低压电力系统， 采用晶闸管与继电器并联，并采用模拟电路进行控制(见专利号 200720178283)。整个装置电气绝缘能力低，无功4hj尝容量小，无法应用于高 压系统。
发明内容
本发明的目的是提^^种固态复合开关,具有结构简单紧凑、占地面积小、 外 线少、无功^hf尝容量大、绝缘能力强的特点。适用于高低压电力系统， 特别是高压电力系统。
本发明的主^4支术方案是 一种固态复合开关，包括晶闸管阀串、接触器 及控制电路及器件，其特抓在于其结构具有A、 C两相出线分别接有晶闸管 阀串，晶闸管阀串均并联有接触器，晶闸管阀串的出线均和B相出线短接。
所述的晶闸管阀串为立式结构为佳每串晶闸管阀串首尾由3个首端￡±>度 调整圆铝、l个尾端过渡调整圆铝组成内框架，在首端过渡调整圆铝上侧，压 簧导杆上套有碟簧，在碟簧的上,脉次安装有导流铜排和法兰，在 ^±>度调 整圆铝下侧依次安装有导流铜排和法兰，阀串首端和尾端法兰之间用四才P色缘 柱固定，在尾端法兰下端固定一个绝缘子，绝缘子与才巨底用槽钢连接，将串首 端法兰与拒体t间用绝缘子相连，绝缘子底部用槽钢固定在拒体上，阀串间用 环lli^目连。
所述的固态复合开关，其特征在于将^S器件和高压设备均安装在一个机 拒内，主要包括穿墙^f 、母线连##]排、晶闸管阀串、绝缘子、晶闸管阀高 电位电子板、TE板送能电源、高频变流器、高压电缆、送負&兹环变压器、真 空接触器及阀基电子装置。
所述的一种固态复合开关，其特;f脉于设有A^接口部分，包括分合扳
3手、工作状态4反手、接触器分合指示灯和空气开关。
^^明的积才il^^是克服了l^技术之不足，4^发明固态复M关具有 结构简单紧凑、占地面积小、夕卜，线少、无功^hf尝容量大、绝缘能力强的特 点。适用于高低压电力系统，特别是高压电力系统。
以下结合实施例作详述，但不作为对本发明的限定。
图l是本发明固态复合开关结构(^W卜接电路)的电原理图。 图2为本发明固态复合开关结构带前门的夕卜观图。 图3是图2拆去前门的结构示意图。 图4是图3的左i见图。 图5是图3中的晶闸管阀串的结构示意图。
具体实施例方式
该固态复合开关，包括晶闸管岡串、接触器及控制电路及器件，其结构具 有^f目i^戋分别串联有电抗器、电容器，A、 C两相电容器出线分别接有晶 闸管阀串，晶闸管阀串均并联有接触器，晶闸管阀串的出线均和B相电容器的 出线短接。晶闸管阀串为立式结构每串晶闸管阀串首尾由3个首端过渡调整 圆铝、1个尾端过渡调整圆铝组成内框架，在首端过渡调整圆铝上侧，压簧导 杆上套有碟簧，在碟簧的上侧依次安装有导流铜排和法兰，在尾端过渡调整圆 铝下顺'脉次安装有导流铜排和法兰，阀串首端和尾端法兰之间用四才M^斜主固 定，在尾端法兰下端固定一个绝缘子，绝缘子与拒底用槽钢连接，将串首端法 兰与拒^间用绝缘子相连，绝缘子底部用槽钢固定在拒体上，阀串间用环氧
斧M目连。#^￡器件和高压设备均安絲一个才^巨内，主要包括穿墙終、母 线连##)排、晶闸管阀串、绝缘子、晶闸管阀高电位电子板、TE板送能电源、 高频变流器、高压电缆、送負&兹环变压器、真空接触器及阀基电子装置。并设 有A^L^口部分，包括分合扳手、工作状态4反手、接触器分合指示灯和空气 开关。以下力口以详述。
图1M固态复合开关的一次系统图。图中，A、 B、 C为系统^目母线， N为电容器组滤波支路中性点。根据图中标示1.电抗器；2.电容器；3.晶闸 管阀串；4.接触器。jt讲接法主^4十对于同步投切^目电容器组的投切方式，
4在接触器断开且晶闸管不触发的情况下，B相无法与其它相构成电流回路，所 以B相电容器相当于没有接入系统。由调节电源和阀基电子单iti且成的固态复 合开关控制系统首^i发晶闸管，再分合接触器，此时B相与导通后的其它两 相存在电流回路，^目滤波支路电容器组接入了系统。这样既不耽误^4目电容 器组的投切，又节省了一组晶闸管阀串，节省了投资。图2为固态复M关的主^L图。主要由三^^i且成，调节单元，阀基电 子装置和A^咸口部分。根据图中标示5.前拒门；6.阀基电子控制单元， 主要作用是控制晶闸管阀组和真空接触器的投切以及晶闸管状态的监视；7. 调节单元，计算系统的无功实时值，并在需要投切电容器组的时候给阀基电子 单狄出投切指令；8.分合扳手，当工作状态扳手位于手动工作方式时，可 以拧动分合扳手给阀基电子单it^送分合指令；当工作状态扳手位于退出控制 方式时，固态复*关退出运行，柠动分合扳手直^^合接触器；9.工作状 态扳手，分为两种工作方式运4亍方式和退出控制方式；IO.接触器分合指示 灯，指示接触器的断开和闭合；ll.空气开关，是将外部的电源或者电压信号 接入固态复合开关。从左到右的顺序为调节机箱直流电源空气开关、VBE机 箱直流电源空气开关、A相晶闸管触发板送能电源、C相晶闸管触发板送能电源、X^^喊明电源CRU几是为了对才;i4巨内设^^到一定的降温作用)、调节机箱交流电压电源(接入系统电压互感器二次电压，作为无功计算lt据)、VBE机 箱交流电压电源(接入系统电压互感器二次电压，作为触发晶闸管同步电压)。图3、图4,是固态复甜关第一个实施例的纵剖面构造图。才緣图中标 示12.穿墙套管，直接接系统高压母线，并起到和拒体绝缘的作用；13.晶闸 管触发板送能电源，把直流电变成高频交流电；H.高频变流器，M能电源 的高频交流电P争压升流；15.拒体側绝缘子，起到对立式晶闸管阀串的横向支 撑作用，并与固态复合开关拒门绝缘；16.高压电缆，接在高频变流^fg侧， 为晶闸管触发板的高频升压变压器提供能量。17.高频升压变压器，作为晶闸 管触发板电源。18.晶闸管触发板，通过光纤与VBE机箱的触发信号输出板和 回报板相连，接收VBE机箱的触发命令，并将阀和取能状态反馈给阀基电子单 元；19.晶闸管；20.真空才妄触器；图5是晶闸管阀串电气结构图。推据图中标示21.环g; 22.首端法兰；23.碟簧；24.首端过渡调整圆铝；25.^It热片；26.绝纟4#; 27.尾端过渡调整 圓铝；28.g法兰；29.冲巨底绝纟彖子；30.槽钢。装置g行时，4夺所有的空气开关置于^f立，给拒内各设备提供直流工作 电源，其中TE^反送能电源将直流电逆变为高频交流电，it^高频变流器，高 频变流器将高频交流电降压升流输出，_在高频变流器的输出端串联若干个小 CT,即送肯&兹环变压器，其输出端给每个TE板提供能量。根据工作状态扳手 和分合闸扳手的状况投切固态复合开关。如果工作状态板手处于运4亍位置，则 有两种投切固态复合开关的方式， 一种是根据系统无功需要，通过系统无功补偿装置给出^:切指4^^vbe装置，由vbe装置在系统电压itf:点首先触发晶 闸管，在晶闸管稳定导it^分合接触器；另一种是在固态复合开关拒外拧动分 合扳手，仍由VBE装置在系统电压it^点首先触发晶闸管，在晶闸管稳定导通 后分合接触器。在VBE前面;fcUi有若千个指示灯，分别显示补晶闸管的工作 状态，当晶闸管工作正常时，可以分合固态复合开关， 一旦出现晶闸管损坏减 者TE板取能不正常，则不能投切固态复合开关，VBE会向变电站等控制中心 上报固态复合开关故障，此时可将工作状态扳手打到退出控制方式，并可在现 场柠动分合扳手，手动直^^合接触皿切电容器进行无功^M尝。本装置解决 了目前国内投切高压电容器组出现分合闸过程中涌流冲击以及投切过程中造 成多次谐波污染的现象，是一种集合了自动无涌流，无冲击的投切电容器组进 行无功^M尝，并jl^设备出现故障后仍可以投切接触器满足无功^M尝的新型无 功稀设备。本发明可直挂于高压电力系统，保证了高低压系统绝缘，可才艮据系统无功 的情况自动在#点投切接触器，也可g行期间在拒体Ji^固态复合开关进
权利要求
1、一种固态复合开关结构，包括晶闸管阀串、接触器及控制电路及器件，其特征在于其结构具有A、C两相出线分别接有晶闸管阀串，晶闸管阀串并联接触器，晶闸管阀串的出线均和B相出线短接。
2、 根据权利要求l所述的一种固态复甜关，其特^^于所述的晶闸管阀 串为立式结构每串晶闸管阀串首尾由3个首端1±>度调整圆铝、l个尾端&度调 整圆铝组成内框架，在首端过渡调整圆铝上侧，压簧导杆上套有碟簧，在碟簧 的上#脉次安装有导流铜排和法兰，在疆过渡调整圆铝下俩脉次安装有导流 铜排和法兰，阀串首端和尾端法兰之间用四^i色缘柱固定，在尾端法兰下端固 定一个绝缘子，绝缘子与拒底用槽钢连接，将串首端法兰与冲巨R间用绝缘子 相连，绝缘子底部用槽钢固定在拒体上，阀串间用环^il相连。
3、 根据权利要求2所述的一种固态复M关，其特棘于樹^器件和 高压设备均安絲一个才;i4巨内，主要包括穿墙錄、母线连#4同排、晶闸管阀 串、绝缘子、晶闸管阀高电位电子板、TE板送能电源、高频变流器、高压电 缆、送^f兹环变压器、真空接触器及阀基电子装置。
全文摘要
本发明提供了一种固态复合开关，涉及高压开关技术领域。包括晶闸管阀串、接触器及控制电路及器件，其特征在于其结构具有三相进线分别串联有电抗器、电容器，A、C两相电容器出线分别接有晶闸管阀串，晶闸管阀串均并联有接触器，晶闸管阀串的出线均和B相电容器的出线短接。本发明的积极效果是克服了现有技术之不足，本发明固态复合开关具有结构简单紧凑、占地面积小、外部接线少、无功补偿容量大、绝缘能力强的特点。适用于高低压电力系统，特别是高压电力系统。
文档编号H03K17/72GK101667822SQ20091007557
公开日2010年3月10日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者刘海峰, 李晓峰, 瑾 潘, 毅 田, 志 郜 申请人:河北省电力研究院