[发明专利]无功补偿电容器组同步投切装置

说明书

技术领域

本发明涉及无功补偿电容器组同步投切装置，可在低压，高压，超高压无功补偿领域广泛使用。

背景技术

鉴于目前无功补偿装置主要是SVC，SVG，而在0.4KV低压电网中广泛应用的是智能电容器，其成本低，深受广大客户青睐。低压智能电容所采用的开关元件主要有两大类：一种是由可控硅和磁保持继电器组成的复合开关，另一种是由接触器或继电器组成的同步开关。

前者在三相电路中，都是同时执行开关的断开或闭合，也就是这个原因，不管开关开关断开还是闭合，总会出现至少两相在电压或电流有一定的幅值的情况，那么电弧由此而生，同时还会产生浪涌电流、电压电磁干扰等，成本较高。而且可控硅过压过流能力差，容易损毁，后者成本低、涌流小、使用寿命长，控制相对复合开关复杂些。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供无功补偿电容器组同步投切装置，本发明采用NuMicro M051^TM系列为内核的32位微控制器结合电流闭环控制技术，实时测量各种影响开关时间分散性的参量变化，并对开断时间提前进行修整；

对于控制电容器的同步开关要在继电器两端电压为零的时刻闭合，实现电容器的无涌流投入；在电流为零的时刻分断，实现继电器触点无飞弧分断。继电器闭合称为继电器动作，继电器断开称为继电器复归。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

无功补偿电容器组同步投切装置，包括：

至少一套继电器控制装置，设置于三相电网的任意一相上，

所述继电器控制装置包括一继电器和一继电器电流检测装置，所述继电器电流检测装置测量流进继电器的电流，将采集到的电流信号输入至微处理器，

以及一微处理器，利用微处理器捕捉电流信号，并准确测出电流过零点，并驱动继电器断开。

在本发明的一个优选实施例中，所述继电器控制装置还包括一继电器电压检测装置，继电器电压检测装置测量流进继电器的电压，将采集到的电压信号输入至微处理器，

微处理器捕捉电压信号，并准确测出电压过零点，并驱动继电器闭合。

在本发明的一个优选实施例中，还包括一光电隔离电路，所述光电隔离电路连接微处理器的UART接口，将电源隔离开来。

在本发明的一个优选实施例中，所述继电器电流检测装置包括一电流互感器，一设置电流互感器两端的采样电阻，运算放大器连接电流互感器，所述运算放大器将输入电流信号和偏置信号相叠加，得到电流采样信号。

在本发明的一个优选实施例中，所述继电器电压检测装置包括两只线性光耦，所述两只线性光耦反并联后串联两只120K/2W电阻，所述两只120K/2W电阻并联在继电器开关两端。

在本发明的一个优选实施例中，微处理器发出继电器闭合指令后的瞬间，依次测定在电压过零周期内，电压连续三次过零点时刻以及继电器的动作时间，通过调节继电器的动作时间，保证继电器在切除点电压为零。

在本发明的一个优选实施例中，微处理器发出继电器复归指令后的瞬间，依次测定在电流过零周期内，电流连续三次过零点时刻以及继电器的复归时间，通过调节继电器的复归时间，保证继电器在切除点电流为零。

在本发明的一个优选实施例中，微处理器捕捉电压信号的上升沿，捕捉到电压信号后立即启动连续AD模式，读取1ms的电压值，取其最中的大值并记下此时的定时器的计数值，接着按上述方法再做两次，得到3个脉冲的最大值所对应的定时计数值，利用此三个值计算出当前的电压波形周期及过零时刻。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明基于电流闭环控制可确定磁保持继电器的动作一至性，电弧不易而生，也减少了浪涌电流和电压电磁干扰等；

可以避免电力系统的操作过压，由操作过电压因素所决定的电力设备绝缘水平可大幅度降低，从而降低了成本；

由于操作引起的设备（包括断路器）的损坏也可大大降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的继电器电流检测电路图。

图2为本发明的继电器电压检测电路图。

图3为本发明的继电器并联光耦输出信号图。

图4为本发明的同步开关动作原理图：

图5为本发明的同步天关复归原理图：