一种组合式电容投切开关的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种组合式电容投切开关，包括投切回路、选择接触器和执行接触器，执行接触器是无能耗接触器；多路选择接触器及相应的执行接触器共用一个投切回路，实现多组电容器的投切，其特征是在投切回路中，串入了一个由限流电感、限流电阻和续流开关并联连接的预投切单元，续流开关是接触器或者是双向晶闸管。由于限流电感、限流电阻和续流开关的作用，开关在投切过程中尽可能的实现了避免涌流，增大了无涌流的电容投切能力，减少了接触器组回路数，降低系统成本。
【专利说明】—种组合式电容投切开关
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种组合式电容投切开关装置，具体为一种基于大容量动态无功补偿的组合式投切开关，属电气行业的动态无功补偿设备【技术领域】。
【背景技术】
[0002]电容投切开关作为用于无功补偿设备中投切电容器的重要开关部件，一直是无功补偿【技术领域】的热点之一。传统的投切开关主要有静态无能耗机械接触器、晶闸管和复合开关等，往往作为单回路电容器投切应用，但是都存在一定的缺陷，如接触器，不能实现过零投切、投切损耗大、机械寿命和投切频率非常有限；晶闸管，保持状态有较大的静态损耗，耐受冲击能力差，易损坏，造价高；复合开关，承受的负荷能力较小，控制方式单一，造价偏闻。
[0003]实用新型专利《组合式投切开关》(申请号200920314321.3)公开的，是电容投切开关的改进，其技术方案包括晶闸管、不同类型接触器组成的复数个静态无能耗接触器组，采用一个晶闸管投切多路电容器组。该实用新型的有益效果是投切过程采用过零投切避免涌流，具有延长使用寿命，设计简单，成本低等优点；其不足之处是该技术方案采用晶闸管直接投切电容器，其选相技术的控制精度限制了电容器组的涌流电流的大小，限制单路电容器组的补偿容量大小，降低了安全性，增加了系统成本。
[0004]传统的电容投切开关往往采用单一的方式利用静态无能耗接触器、晶闸管和复合开关等，实现单回路电容器投切，都存在一定的缺陷。而上述的组合式投切开关利用单一晶闸管和接触器组直接投切电容器，虽然在一定程度上提高了使用寿命，但是由于选相投切精度的限制，其涌流电流的大小决定了单路电容器组的补偿容量，增加了系统整体成本。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是针对【背景技术】提出的问题，提供一种组合式电容投切开关，是针对已公开实用新型专利《组合式投切开关》(申请号200920314321.3)的改进。其创新点是在投切回路中，串入了一个由限流电感、限流电阻和续流开关并联连接的预投切单元。由于限流电感、限流电阻和续流开关的作用，投切过程中尽可能的实现了避免涌流，增大了无涌流的电容投切能力，减少了接触器组回路数，降低系统成本。
[0006]本实用新型的技术方案是:一种组合式电容投切开关，包括一个选相投切回路、至少二个选择接触器和与选择接触器数量相等的执行接触器；其特征在于:
[0007]所述选相投切回路包括选相投切开关和与所述选相投切开关串联的预投切单元，所述选相投切开关是双向晶闸管或者是具有选相功能的接触器，所述预投切单元是由限流电阻、限流电感和续流开关并联组成的单元，所述续流开关是具有选相功能的真空断路器或者是双向晶闸管，所述选相投切回路的一端并联在无功补偿系统电路中的某一相火线上、另一端并联在无功补偿系统电路中的投切母线上；
[0008]所述选择接触器的一端并联在无功补偿系统电路中的投切母线上、另一端与补偿电容器的一端连接；
[0009]所述执行接触器的一端并联在无功补偿系统电路中的某一相火线上、另一端与所述选择接触器的另一端并联后，再与补偿电容器的一端连接；
[0010]所述补偿电容器的另一端并联在无功补偿系统电路中的另一相火线或者是零线上。
[0011]如上所述的一种组合式电容投切开关，其特征在于:所述预投切单元或者是由限流电感和续流开关并联组成的单元。
[0012]本实用新型组合式电容投切开关在运行时的具体投切过程如下:
[0013]投入过程:系统控制选择接触器(1KM1、2KM1、……NKMl中选定的一个)在合适的时刻投入并反馈状态信号，系统控制选相投切开关(KZl)在合适的时刻投入并反馈状态信号，此时电流经限流电感给电容充放电。在电流过零点投入续流开关(KZ2)并反馈状态信号，电流由限流电感换流至续流开关(KZ2)，执行接触器(KM2)投入并反馈状态信号，此时电流由选相投切回路换流至导通运行支路中的执行接触器，在电容电流过零点依次关断选相投切开关(KZ1)、续流开关(KZ2)和选择接触器，并反馈状态信号，完成整个投入过程。
[0014]切除过程:此时，某条支路的补偿电容通过导通运行支路和执行接触器挂在电网中，控制选择接触器投入并反馈状态信号，系统控制选相投切开关(KZl)和续流开关(KZ2)在合适的时刻投入并反馈状态信号，待投切支路控制完成后，控制断开执行接触器(KM2 )并反馈状态信号，系统选相投切开关(KZl)切除并反馈，依次切除续流开关(KZ2)，完成整个切除过程。
[0015]本实用新型有益效果是:
[0016]本实用新型采用共用的投切回路中，快速选相投切开关串联了预投切单元(限流电感和续流开关)，因为投切过程中续流电感和续流开关的动作，能大幅度降低涌流系数，提高单组电容回路的投切能力，减少了回路数，降低系统成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图1是本实用新型的系统结构组成原理示意图；
[0018]附图2是本实用新型实施例基于晶闸管组合式电容投切开关系统方案示意图；
[0019]附图3是本实用新型实施例基于选相真空断路器组合式电容投切开关系统方案示意图。
[0020]附图中的标记说明:(1KM1、2KM1……)一选择接触器，KZl—选相投切开关，KZ2—续流开关，(1KM2、2KM2……)一执行接触器，(Cl、C2……)一电容器组，XL —限流电感，XR—限流电阻。
【具体实施方式】
[0021]以下结合附图对本实用新型实施例作进一步说明:
[0022]如附图1?3所示，本实用新型组合式电容投切开关，包括一个选相投切回路、至少二个选择接触器1KM1、2KM1和与选择接触器数量相等的执行接触器1KM2、2KM2。其中选相投切回路包括选相投切开关KZl和与选相投切开关KZl串联的预投切单元，选相投切开关KZl是双向晶闸管，或者是具有选相功能的接触器，预投切单元由限流电阻XR、限流电感XL和续流开关KZ2并联组成，或者是仅由限流电感XL和续流开关KZ2并联组成，续流开关KZ2是具有选相功能的真空断路器或者是双向晶闸管，选相投切回路的一端并联在无功补偿系统电路中的某一相火线上、另一端并联在无功补偿系统电路中的投切母线上。
[0023]如图1中的选择接触器IKMl的一端并联在无功补偿系统电路中的投切母线上、另一端与补偿电容器Cl的一端连接；同理，选择接触器2KM1的一端并联在无功补偿系统电路中的投切母线上、另一端与补偿电容器C2的一端连接，依此类推，第N路选择接触器的一端并联在无功补偿系统电路中的投切母线上、另一端与第N路补偿电容器的一端连接。
[0024]图1中的执行接触器1KM2的一端并联在无功补偿系统电路中的一相火线上、另一端与选择接触器IKMl的另一端并联后，再与补偿电容器Cl的一端连接；同理，执行接触器2KM2的一端并联在无功补偿系统电路中的某一相火线上、另一端与选择接触器2KM1的另一端并联后，再与补偿电容器C2的一端连接，依此类推，第N路执行接触器的一端并联在无功补偿系统电路中的某一相火线上、另一端与第N路选择接触器的另一端并联后，再与第N路补偿电容器的一端连接。
[0025]图1补偿电容器C1、C2的另一端并联在无功补偿系统电路中的另一相火线或者是零线上。
[0026]参见图2，本实用新型的一个实施例是基于晶闸管的组合式电容投切开关，它是利用晶闸管作为选相投切开关KZl和续流开关KZ2，利用接触器作为电容器组的运行开关，配合整个电容器组的投切和运行。
[0027]如图3所示，本实用新型另一实施例是基于选相真空断路器的组合式电容投切开关，利用选相真空断路器作为选相投切开关KZl和续流开关KZ2，利用接触器作为电容器组的运行开关，配合整个电容器组的投切和运行。
[0028]本实用新型组合式电容投切开关在运行时的具体投切过程如下:
[0029]投入过程:系统控制选择接触器(1KM1、2KM1、……NKMl中选定的某一路选择接触器)在合适的时刻投入并反馈状态信号，系统控制选相投切开关(KZl)在合适的时刻投入并反馈状态信号，此时电流经限流电感给电容充放电。在电流过零点投入续流开关(KZ2)并反馈状态信号，电流由限流电感换流至续流开关(KZ2)，执行接触器(KM2)投入并反馈状态信号，此时电流由选相投切回路换流至导通运行支路中的执行接触器，在电容电流过零点依次关断选相投切开关(KZ1)、续流开关(KZ2)和选择接触器，并反馈状态信号，完成整个投入过程。
[0030]切除过程:此时，某条支路的补偿电容通过导通运行支路和执行接触器挂在电网中，控制选择接触器投入并反馈状态信号，系统控制选相投切开关(KZl)和续流开关(KZ2)在合适的时刻投入并反馈状态信号，待投切支路控制完成后，控制断开执行接触器(KM2 )并反馈状态信号，系统选相投切开关(KZl)切除并反馈，依次切除续流开关(KZ2)，完成整个切除过程。
[0031]以上仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。
【权利要求】
1.一种组合式电容投切开关，包括一个选相投切回路、至少二个选择接触器和与选择接触器数量相等的执行接触器；其特征在于: 所述选相投切回路包括选相投切开关和与所述选相投切开关串联的预投切单元，所述选相投切开关是双向晶闸管或者是具有选相功能的接触器，所述预投切单元是由限流电阻、限流电感和续流开关并联组成的单元，所述续流开关是具有选相功能的真空断路器或者是双向晶闸管，所述选相投切回路的一端并联在无功补偿系统电路中的某一相火线上、另一端并联在无功补偿系统电路中的投切母线上； 所述选择接触器的一端并联在无功补偿系统电路中的投切母线上、另一端与补偿电容器的一端连接； 所述执行接触器的一端并联在无功补偿系统电路中的某一相火线上、另一端与所述选择接触器的另一端并联后，再与补偿电容器的一端连接； 所述补偿电容器的另一端并联在无功补偿系统电路中的另一相火线或者是零线上。
2.如权利要求1所述的一种组合式电容投切开关，其特征在于:所述预投切单元或者是由限流电感和续流开关并联组成的单元。
【文档编号】H02J3/18GK204144951SQ201420228674
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年5月7日 优先权日:2014年5月7日
【发明者】张 杰, 刘飞, 姚翔宇, 董勤, 黄岷江, 郁明江, 邵显清 申请人:国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司