一种改进型的TSC无功补偿调节器的制作方法

本发明无功补偿装置领域，具体来讲是一种控制tsc的晶闸管可靠触发的调节器。

背景技术：

电网容量的不断扩大以及电力系统的快速发展导致电网结构日趋复杂，晶闸管投切电容器作为新型的无功补偿装置，在电力系统的各个方面都得到了快速的发展和应用，特别是在低压用户侧就地无功补偿的应用上已显示出经济、可靠的巨大优势。调节器作为投切电容器的执行机构，是整套tsc的核心。市场上许多厂家为了节省成本，对tsc调节器中晶闸管过零检测电路的设计采用简单的moc3083型光耦合器来触发晶闸管，当晶闸管两端电压经过零点时，由于电压分配不平衡，多个串联的moc3083有的导通有的关断，这样会出现合闸瞬间晶闸管误导通的现象，从而导致晶闸管过零触发不够准确，甚至烧坏晶闸管。本发明研究tsc的晶闸管可靠触发，设计一款新型可靠的调节器，以改进传统调节器的不足。

技术实现要素：

传统的tsc调节器过零检测电路采用moc3083型光耦合器触发晶闸管，在高压环境下，由于单个器件耐压水平不足需通过串联多个moc3083，但是对于多个串联的moc3083，若电压分配不均衡，将会出现moc3083有的导通有的关断的情况，使得合闸瞬间moc3083误导通，从而导致晶闸管过零触发不够准确若电容器不在过零点投入电网，会造成冲击涌流过大，容易损坏晶闸管与电容器。为了解决这些问题，本发明提出了一种新的技术方案。

本发明的技术方案是：利用光耦合器和三极管的特性捕捉过零点，由光耦合器导通时输出的低电平信号作为过零信号，并由脉冲变压器来驱动双向晶闸管；由过零检测电路与晶闸管驱动电路共同作用得到过零投切信号，以单片机控制的方式来实现晶闸管的可靠触发。

与传统的调节器相比，本发明设计的调节器主要有以下优点:可靠性要强，能够准确捕捉晶闸管两端的过零点、可靠触发晶闸管，使用单片机控制更具智能化。

过零检测电路接在晶闸管两端，la接电网侧，ca接电容侧，r1和r2为限流电阻。整流桥uf将晶闸管两端电压全波整流，经过二极管v1和v2分别向电路供电，电容c2、c3和稳压管v3起滤波和稳压作用，以a点为参考点可知c和d的电位相同，且假设电位逐渐下降到晶闸管两端接近过零点时，b点通过电阻r3和r4分压，使得b、c两点间电位相差0.7v时满足三极管vt1的导通条件，vt1饱和导通，将vt2的基极接地，复合管vt2和vt3饱和导通，光耦合器的发光端有电流流过，光耦合器导通，将输出电压拉低，单片机得到低电平信号即表示晶闸管两端电压过零。c1的作用是钳位，避免vt1误导通。r5对vt1基极电流起限流作用。电阻r6的作用是复合管关断时，由于vt2的基极和vt3的发射极存在电容效应，需要用电阻快速放电。r7是光耦合器导通时的限流电阻。由于光耦合器发光侧关断后存在电容效应，为了快速放电而增加r8，当检测到la和ca两端过零点时，光耦合器导通，将输出端电平拉低，由于电容的储能不大，此能量会快速释放，从而做到输出端的低电平脉宽非常小。r9为上拉电阻，此电阻不能过大，太大将导致低电平脉宽的上升沿陡度大，需要较慢时间拉回高电平，一般r9取2kω。

附图说明

图1是本发明中改进的调节器方案电路图。

图2是本发明中重新设计的利用光耦合器和三极管的过零检测电路图。

技术特征：

技术总结
一种改进型的TSC无功补偿调节器，它涉及无功补偿装置领域。本发明的目的是为了解决传统的TSC调节器过零检测电路采用MOC3083型光耦合器触发晶闸管，存在容易产生击穿、误触发和损坏，不能够准确地检测晶闸管两端的过零信号等的问题。本发明重新设计过零检测电路和晶闸管驱动电路。利用光耦合器和三极管的特性捕捉过零点，由光耦合器导通时输出的低电平信号作为过零信号，并由脉冲变压器来驱动双向晶闸管；由过零检测电路与晶闸管驱动电路共同作用得到过零投切信号，以单片机控制的方式来实现晶闸管的可靠触发。当收到由总控制器发来的投入电容信号时，调节器的单片机等待过零电路的过零信号，单片机收到过零信号后通过晶闸管驱动电路触发晶闸管导通，实现过零投切。

技术研发人员：李莎;朱东柏
受保护的技术使用者：哈尔滨理工大学
技术研发日：2018.11.20
技术公布日：2019.05.07