[实用新型]光耦触发二路晶闸管开关控制三回路无功补偿器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统无功补偿技术领域，具体说是一种光耦触发二路晶闸管开关控制三回路的无功补偿器。

背景技术

近年来，全世界科技界普遍关注着被称为世界性的两大问题，即能源(节能、合理开发和应用)和环境(意识、改善和环境保护)。电力工业是一个生产最佳能源产品(电力的生产、输送、分配、转换同时进行)的大系统。如何符合用电负载需求进行有效的能量转换，确已成为当今电力系统日益关注的焦点。而原有的传统的电能形态，在电能的合理、经济使用上，受到了很大的约束和限制甚至浪费。

目前城市和农村配网存在低功率因数和谐波污染问题。大量无功电流在电网中的流动会导致线路损耗增大，变压器利用率降低，用户电压跌落严重。谐波污染则会使用电设备所处的环境恶化，也对周围的通信系统和公用电网以外的设备带来危害。

电网中的电力负荷，大部分属于感性负荷，电网在运行过程中需向这些负荷设备提供相应的无功功率。如果在电网中安装并联电容器等无功补偿设备，就可以由补偿设备提供感性负荷所消耗的无功功率。因此无功功率补偿是一项投资少，收效快的降损节能措施。

晶闸管这种电力电子开关作为动态无功补偿装置中最重要的器件之一，然而其成本占整个装置的20％以上。许多无功补偿装置仍采用的是三回路电容投切方式，采用二回路晶闸管开关控制三回路电容投切方式相对于三回路晶闸管开关控制三回路电容投切方式来说较好地节省了成本。

可靠地触发晶闸管的导通和关断是无功补偿的核心技术之一，目前国内外在晶闸管触发控制中主要使用的技术是基于脉冲变压器的触发电路，其主要缺点为电路复杂、元器件多、成本高、功耗大、电路板面积大、重量和体积较大。

为了降低成本、减小体积，在三路晶闸管开关控制三回路电容投切装置中有采用基于光耦触发电路的技术，但由于二路晶闸管开关控制三回路电容投切的特殊性(主要是难以实现电容器实时投切)，目前还未见光耦触发二路晶闸管开关控制三回路电容投切装置。

发明内容

本实用新型提供一种光耦触发二路晶闸管开关控制三回路的无功补偿器，用以简化无功补偿装置的电路构成、降低控制成本、缩小体积。

所述光耦触发二路晶闸管开关控制三回路无功补偿器，包括二回路晶闸管8开关控制三回路的主电路，和晶闸管8控制电路，其特征是：所述晶闸管8控制电路使用多个光耦3、4作为触发信号产生核心元件，光耦3、4的输入侧与智能控制电路1的投切控制输出端10和使能输出端9相连接，或通过逻辑电平转换电路与投切控制输出端10和使能输出端9相连，光耦的输出端接晶闸管控制端7，或通过触发电平控制电路5和阻容吸收电路6连接到晶闸管控制端7。

从投切控制输出端10和使能输出端9输出的信号分别控制晶闸管8正向导通和晶闸管8负向导通。

本实用新型的优点是：

1、电路简单、成本低、功耗小、占电路板面积小、重量和体积小，工作可靠，应用广泛。特别适合于单台或多台用电设备进行无功补偿的装置，补偿后功率因数≥0.98；

2、电容投切响应时间小于40毫秒；

3、电容器无需放电，可连续投切。

附图说明

图1是二回路晶闸管开关控制三回路电容主电路电气原理图，

图2是一种光耦触发二路晶闸管开关控制三回路电容投切触发电路实施例图，

图3是电容投入时电容器电流波形，

图4是晶闸管的触发电压波形，

图5是导通后晶闸管管压降。

图中：1-智能控制电路，2-三极管，3、4-光耦，5-触发电平控制电路，6-阻容吸收电路，7-晶闸管控制端，8-晶闸管，9-使能输出端，10-投切控制输出端。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明：图1是二回路晶闸管开关控制三回路电容主电路电原理图。整个电路使用两个双向双控晶闸管8，如何对晶闸管8的控制端进行实时有效的控制，其触发电路是实现正常运行的关键之一。图2是光耦触发二路晶闸管开关控制三回路电容投切触发电路的一个实施例。

其显示的为光耦触发一路无(A相)晶闸管开关，另外一路(C相)触发电路图与此相同。R3、R4、R22和R23为均压电阻，为了保证二个光耦3、4承受相同的电压值。

如图2所示，电路的主要器件是耐高压输出光耦3、4，由于光耦3、4还需承受很高的反向电压，为提高耐压能力，采用二个光耦3、4串联加均压电阻。基本原理及工作过程如下：