专利名称：静止无功功率补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于无功功率补偿技术领域，具体涉及一种静止无功功率补偿装置。
现有的此类装置基本上是通过微电脑及接口元件，控制接触器或晶闸管阀来增减补偿电容器容量，以达到补偿无功功率，控制功率因数之目的，如中国专利局已公告的实用新型专利(专利号ZL92231732.1)由于该补偿器中的晶闸管都是在理论电流过零点之后用窄脉冲串进行触发导通的，也就是说在该时刻使晶闸管触发导通，而不产生冲击电流的先决条件是，应给补偿电容器予充电，使其上的电压予充至电网峰值电压，这样才能在理论电流过零点触发导通晶闸管而不产生冲击电流，因此该补偿器存在的缺点是补偿电容器始终处于工作状态，影响电容器的使用寿命，且不可避免开机时出现电流冲击。
本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种可在交流电压任意相位点投入补偿电容器，而不产生冲击电流，不产生火花，不影响是容器使用寿命，性能更为优越的静止无功功率补偿装置。
本实用新型的目的可以通过以下措施来实现本装置由采样控制器部分，检测触发器部份，补偿电容器投切控制元件，补偿电容器等组成，首先通过互感器把采样控制器中的采样电路和电网相接，采样电路的输出信号通过采样控制器中的A/D转换器和采样控制器中的微处理器相接，微处理器的输出信号通过采样控制器中的接口电路和检测触发器中的光耦输入端相连，采样控制器送给检测触发器的信号是一数字信号，且该信号可以是多路输出，根据需要控制若干个检测触发器，同时控制检测触发器的信号还可以是计算机控制系统或其它控制系统发出的，检测触发器由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，二极管D1、D2、D3、D4，三极管P1、N1、N2、N3、N4、N5以及光耦01相互连接组成的，其中D1的负极、D3的正极、R7的一端、R3的一端、R5的一端、检测触发器直流工作电源正极、补偿电容器投切控制元件双向晶闸管T1的阴极相连，R7的另一端和N1的基极光耦01的3端相连，R3的另一端和N2的基极、R6的一端相连，R6、的另一端和光耦输出端4、检测触发器直流工作电源负极相连，R5的另一端和N2的集电极相连，R9的一端和双向晶闸管T1阳极相连，另一端和D2的负极、D4的正极相连，D1、D2的正极与R1的一端相连，R1的另一端和P1发射极相连，D3、D4的负极和P1的基极、N1的集电极相连，N1、N2的发射极和R4的一端相连，R4的另一端和N4的基极，N3的集电极相连，N4的发射极和N4、N5的基极相连，N4、N5的集电极和R8的一端相连，R8的另一端和双向晶闸管T1触发极-G1相连，P1的极电极和R2的一端相连，R2的另一端和N3的基极相连，光耦01的12端和采样控制器相连。以上叙述的是一路检测触发器的连接关系，其它各路检测触发器的连接关系和以上所述连接关系完全相同，补偿器采用三只(T1、T2、T3)双向晶闸管做为补偿电容器的控制投切元件，补偿电容器可连接成三角表，或星形、补偿电容器可是单路或多路，而且可以把检测触发电路和双向晶闸管集成固化做为一个器件，同时该检测触发电路可触发和双向晶闸管等同的电容器控制投切元件。
本实用新型的优点是(1)因我们通过测量补偿电容器的投切控制元件两端的电压差ΔU来作为补偿电容器的投切控制元件导通时机的判断条件，因此补偿电容器可在交流电压任意相位点接入电网，而在电流过零点退出运行，不受交流电压的波动和频率偏移以及交流电压相位点的约束。(2)无冲击电电流。(3)无振动噪音。(4)无火花。(5)响应速度快。(6)整机工作可靠性高，采用本机可节约大量的电量，减少电厂和电网的投资。
本实用新型有如下
图1是检测触发器电路图；图2是补偿器为三角形连接的电路图。
以下结合附图通过实施例进一步详述首先通过互感器把采样控制器中的采样电路和电网相接，采样电路的输出信号通过采样控制器的A/D转换器和采样控制器中的微处理器相连，微处理器的输出信号通过采样控制器的接口电路和检测触发器相连，采样控制器中的微处理器通过对由电网采来的信号的处理，根据无功功率的大小来控制检测触发电路的工作状态，一种静止无功功率补偿装置，包括有采样控制器，检测触发器，补偿电容器投切控制元件，补偿电容器；通过互感器把采样控制器与电网相接，由采样控制器输出的信号，进入由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，二极管D1、D2、D3、D4，三极管P1、N1、N2、N3、N4、N5以及光耦01相互连接组成的检测触发器，其中D1的负极、D3的正极、R7的一端、R3的一端、R5的一端、检测触发器直流工作电源正极、补偿电容器投切控制元件双向晶闸管T1的阴极相连，R7的另一端和N1的基极光耦01的3端相连，R3的另一端和N2的基极、R6的一端相连，R6、的另一端和光耦输出端4、检测触发器直流工作电源负极相连，R5的另一端和N2的集电极相连，R9的一端和双向晶闸管T1阳极相连，另一端和D2的负极、D4的正极相连，D1、D2的正极与R1的一端相连，R1的另一端和P1发射极相连，D3、D4的负极和P1的基极、N1的集电极相连，N1、N2的发射极和R4的一端相连，R4的另一端和N4的基极，N3的集电极相连，N4的发射极和N5的基极相连，N4、N5的集电极和R5的一端相连，R8的另一端和双向晶闸管T1触发极G1相连，P1的极电极和R2的一端相连，R2的另一端和N3的基极相连，光耦01的2端和采样控制器相连，补偿电容器投切控制元件，为T1、T2、T3三只双向晶闸管，补偿电容器做三角形连接。
当无功功率超限时，微处理器便会通过接口电路给检测触发器发出信号，通过检测触发电路来控制补偿电容器投切控制元件T1、T2、T3使补偿电容器投入运行，当不需要进行无功补偿时，微处理器便会封锁输出，使T1、T2、T3在电流过零点关断，让补偿电容退出运行，下面我们看一下图1中检测触发电路的连接及工作情况，该电路的ac、a、G1分别和图2中相对应的各点连接，当01的输出端3为高电平时，也即该电路未接到由采样控制电路发来的信号时，在此我们以A回路为例来进行分析，B、C回路同A回路情况完全相同，此时有2种情况，(1)a、ac端有压差，此时P1、N1、N3工作，N2、N4、N5不工作，T1不会触发导通；(2)a、ac端无压差ΔU为零，此时P1、N1、N3、N2、N4、N6均不工作，T1同样不会触发导通，当01的输出端为低电平时，此时同样有2种情况，(1)a、ac两端，P1、N2、N3工作，N1和N4、N5不工作，T1不会触发导通；(2)a、ac端无压差，P1、N1、N3不工作、N2、N4、N5工作，T1触发端接到触发信号，T1触发导通，当T1触发导通后，a、ac两端相当于短路，此时只要01的输出端保持低电平，触发信号就会一直维持T1导通，该触发信号在本电路中为直流信号，再增加一部份电路可把其变为脉冲触发信号，当采样控制器结束给检测触发回路的信号时，N4、N5会停止工作，使T1双向晶闸管在电流过零点关断，其它回路工作情况和A回路情况完全相同，三个回路的双向晶闸管导通完全取决于该回路中的双向晶闸管两端的压差ΔU是否为零和检测触发电路是否工作，而不受其它因素影响，这里要说的一点是如果电网出现过压，缺相等非正常情况，采样控制器同样会封锁输出使检测触发器停止工作，使补偿电容器退出运行。
权利要求1.一种静止无功功率补偿装置，包括有采样控制器，检测触发器，补偿电容器投切控制元件，补偿电容器；通过互感器把采样控制器与电网相接，其特征在于由采样控制器输出的信号，进入由电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，二极管D1、D2、D3、D4，三极管P1、N1、N2、N3、N4、N5以及光耦01相互连接组成的检测触发器，其中D1的负极、D3的正极、R7的一端、R3的一端、R5的一端、检测触发器直流工作电源正极、补偿电容器投切控制元件双向晶闸管T1的阴极相连，R7的另一端和N1的基极，光耦01的3端相连，R3的另一端和N2的基极、R6的一端相连，R6、的另一端和光耦输出端4、检测触发器直流工作电源负极相连，R5的另一端和N2的集电极相连，R9的一端和双向晶闸管T1阳极相连，另一端和D2的负极、D4的正极相连，D1、D2的正极与R1的一端相连，R1的另一端和P1发射极相连，D3、D4的负极和P1的基极、N1的集电极相连，N1、N2的发射极和R4的一端相连，R4的另一端和N4的基极，N3的集电极相连，N4的发射极和N5的基极相连，N4、N5的集电极和R8的一端相连，R8的另一端和双向晶闸管T1触发极G1相连，P1的极电极和R2的一端相连，R2的另一端和N3的基极相连，光耦01的12端和采样控制器相连，补偿电容器投切控制元件，为T1、T2、T3三只双向晶闸管，补偿电容器做三角形连接。
2.如权利要求1所述的静止无功功率补偿装置，其特征在于其中补偿电容器还可做星形连接。
3.如权利要求1所述的静五无功功率补偿装置，其特征在于检测触发器电路和补偿电容投切控制元件可集成固化作为一个元件。
专利摘要本实用新型涉及一种静止无功功率补偿装置,由采样控制器、检测触发器、补偿电容器投切控制元件、补偿电容器等组成,因为是通过测量补偿电容器的投切控制元件两端的电压差ΔU来作为补偿电容器的投切控制元件导通时机的判断条件,故补偿电容器可在交流电压任意相位点接入电网,而在电流过零点时退出,不受交流电压的波动和频率偏移以及交流电压相位点的约束,无冲击电流,无振动噪音,无火花,响应速度快,整机工作可靠性高。
文档编号H02J3/18GK2341310SQ9820775
公开日1999年9月29日 申请日期1998年8月10日 优先权日1998年8月10日
发明者王彰勉, 张学晋, 郭亚军, 赵志英, 胡野平, 高俊宏, 邵桓 申请人:高俊宏, 邵桓