[发明专利]一种稳态自动接地放电电容器复合开关

说明书

技术领域

本发明是涉及复合开关结构的改进。

背景技术

目前低压配电网需要并联电容器无功补偿装置达到降低损耗和降低线损提高变压器利用率的目的。

传统低压无功补偿装置多采用交流接触器、晶闸管电力电子开关等投切方式。接触器一类的机械开关成本低，导通时电阻小，但是在合闸时会产生很大的涌流、分闸时产生很大的电弧过电压，瞬间的涌流和过电压将降低接触器和电容器的使用寿命，甚至导致电容器绝缘击穿和接触器触头融化，同时影响电力系统的稳定性。同时接触器开关动作速度慢，延迟大的特点也不适合频繁投切和快速的无功补偿装置。

晶闸管电力电子开关具有分合无电弧、使用寿命长、动作迅速等特点,开关导通时发热大，需要增加辅助散热器件、损耗加大、成本增加。

此外，当投入使用的电容器从电网切离时，因为其电压不能瞬变的特性导致电容器会有相当高的残压和剩余电荷，这部分残余电压的存在将影响晶闸管开关过零检测精度，同时当设备检修时，这部分残压普遍是靠手动放电棒对其放电，这样使得放电速度较慢、人工成本提高，由于存在手动放电不彻底可能，将对应急检修或者更换电容器都产生了潜在的危险。

发明内容

本发明就是针对上述问题，提供一种使用寿命长、安全性高、电容器使用效率高的稳态自动接地放电电容器复合开关。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括CPU控制单元、过零投切控制电路、过零检测电路、驱动电路、晶闸管电路、电容器投切继电器、电容器放电继电器，其结构要点CPU控制单元端口分别与无功补偿控制器端口、过零投切控制电路端口、过零检测电路端口、驱动电路端口相连，晶闸管电路端口分别与过零投切控制电路端口、过零检测电路端口、电容器投切继电器端口、电容器组端口、电网端口相连，电容器放电继电器端口分别与电容器组端口、地线相连。

所述CPU控制单元接收无功补偿控制器输入的投切信号通过过零投切控制电路控制晶闸管电路的导通，控制电容器组接入电网或与电网分离；所述过零检测电路检测电容器组接入电网后的过零信号发送给CPU控制单元，CPU控制单元接收到过零信号后通过驱动电路控制电容器投切继电器通断。

所述CPU控制单元控制电容器投切继电器的断开后控制电容器放电继电器闭合；CPU控制单元控制电容器放电继电器断开后控制晶闸管电路闭合；所述电容器投切继电器与晶闸管电路主回路并联，CPU控制单元控制电容器投切继电器闭合。

作为一种优选方案，本发明还包括指示灯电路，指示灯电路端口与CPU控制单元端口相连。

作为另一种优选方案，本发明所述过零投切控制电路每相采用两个光耦输入端串联，光耦的输出端分别作为两个反接晶闸管的驱动信号端。

作为另一种优选方案，本发明所述过零检测电路包括两个光耦，两个光耦的输入引脚的阳极与阴极反串接后一端接入电网电压侧，一端接到要投切的电容器端；两个光耦的输出引脚相连做为过零信号输出端。

作为另一种优选方案，本发明所述驱动电路包括切电容器光耦、投电容器光耦、分放电开关光耦和合放电开关光耦，切电容器光耦、投电容器光耦、分放电开关光耦和合放电开关光耦的输入端口分别接收切电容信号、投电容信号、外部投切信号和切电容信号；切电容器光耦、投电容器光耦、分放电开关光耦和合放电开关光耦的输出端口分别控制所述电容器投切继电器分离触点、电容器投切继电器闭合触点、电容器放电继电器分离触点、电容器放电继电器闭合触点。

作为另一种优选方案，本发明所述切电容器光耦、投电容器光耦、分放电开关光耦和合放电开关光耦的输出端口通过达林顿管列阵分别控制所述电容器投切继电器分离触点、电容器投切继电器闭合触点、电容器放电继电器分离触点、电容器放电继电器闭合触点。

其次，本发明所述分放电开关光耦输入端口通过取反电路接收外部投切信号。

另外，本发明所述合放电开关光耦的输入端口通过延时电路接收切电容信号。

本发明有益效果。