[发明专利]2控3型晶闸管投切电容器的过零触发时序控制电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种2控3型晶闸管投切电容器的过零触发时序控制电路，用于在交流电路中对电容器的投切控制。属于晶闸管电压过零触发技术领域。

背景技术

在输配电系统中，晶闸管投切电容器型静止无功补偿装置是对无功负荷进行就地补偿的一种先进的设备，在晶闸管投切电容器中2控3型电路是国内外普遍采用的方式。它用两路晶闸管开关控制三相电源，每路晶闸管开关由一对反并联的晶闸管或者一只晶闸管一只二极管的反并联组成。作为投切电容器的晶闸管开关，当采用准确的触发时刻、合适的时序触发和不触发晶闸管时，可以使得晶闸管投切电容器在20ms时间里快速动作，减少电容器投切时的电流冲击，晶闸管在停止工作时承受的电压最小。

查阅专利文献，有四件发明专利谈到了晶闸管投切电容器的触发装置。专利号01136260.X，名称为“晶闸管投切电容器用的分相过零触发控制装置”，讲述用霍尔元件式检测过零点，霍尔电路造价高，复杂，目前霍尔元件难于承受10KV电网电压等级的耐压。专利号01128273.8，名称为“晶闸管投切电容器无延时过零触发电路”，在晶闸管的主回路采用多个光耦电路，电路复杂，电网电压高时，不易选择耐高压的光耦。专利号200610035809.3，名称为“用于动态无功补偿的晶闸管触发控制方法及装置”；专利号200410025382.X，名称为“电容器等电位投切可控硅触发电路”，都是在晶闸管的主回路构成过零采集电子集成电路，电子集成电路的电源需要单独供给，电路复杂。以上专利文件均没有提到过零触发时序的要求。

国内2控3型晶闸管投切电容器开关的触发电路大量应用MOC3083芯片，MOC3083芯片是一种过零触发集成芯片，用该芯片的触发器不能快速动作，有烧毁晶闸管及触发芯片的现象。测试国外如德国著名大公司的同类产品存在触发电流冲击大。国内外产品都存在忽视触发时序的要求，造成产品性能不高，冲击电流大。MOC3083芯片使得晶闸管承受电压高，远高于2倍的电网峰值电压。

发明内容

本发明的目的是解决现有用于2控3型晶闸管投切电容器的过零触发电路的不足，提供一种在各种电压等级下均可以应用的简单的优秀触发电路，它应用无源的光耦或者光纤的输入端采集晶闸管过零信号，光耦或者光纤的输出端与高电位的晶闸管隔离，输出过零信号给单片机，在单片机控制下按照正确的时序要求，发出触发脉冲或信号，触发晶闸管。快速、准确、简单、可靠的过零触发2控3型晶闸管投切电容器的控制电路。

2控3型晶闸管投切电容器，它用两路晶闸管开关控制三相电源，每路晶闸管开关由一对反并联的晶闸管或者一只晶闸管一只二极管的反并联组成，一路晶闸管开关连接在A相，另一路连接在C相，B相不接晶闸管开关直接连接到电抗器和电容器的串联回路中。其特征在于：它含有一只经过二极管整流电路相连接的光耦或者光纤的输入端，串联电阻限流与反并联的晶闸管开关两端相连接来采集晶闸管过零信号，光耦应用于低压系统，光纤应用于中压系统，在晶闸管不触发时，光耦或者光纤的输出端产生对应于晶闸管过零信号的A相和C相两路窄脉冲信号，两路信号送入单片机，单片机经过逻辑判断、延时处理，按照时序要求产生触发晶闸管的触发脉冲，触发脉冲推动触发变压器触发主回路的晶闸管开关。

所述的应用于低压的光耦，为经过桥式二极管整流电路相连接的一只光耦的输入端，串联多个电阻限流与反并联的晶闸管开关两端相连接，来采集晶闸管过零信号，

所述的应用于中压的光纤，两只光纤的输入端为反向连接，每个光纤的输入端反向并联连接一只二极管防止光纤反向击穿，反并联的光纤输入端和二极管与晶闸管阀的静态均压电阻相串联，连接到反并联的晶闸管阀的两端，接收晶闸管上正半波和反半波过零信号。

所述的按照时序要求，发出的触发脉冲或者触发信号为，当电网电压以正序接线时，即电网电压的B相滞后于A相120°，C相超前于A相120°，接到晶闸管投入命令时，在C相晶闸管电压过零时，首先触发超前相C相晶闸管，C相晶闸管导通后，再在A相晶闸管电压过零时，触发A相晶闸管，触发脉冲的宽度为360°，接到停止命令停止时，首先停止滞后相A相晶闸管，A相晶闸管停止后，再停止触发超前相C相晶闸管，当电网电压以反序接线时，即电网电压的B相超前于A相120°，C相滞后于A相120°，触发和停止的时序仍然按照上述的超前滞后相的要求，只是C相换成A相，A相换成C相。