[实用新型]一种快速组合式电容投切开关

说明书

技术领域

 本实用新型涉及电气设备的动态无功补偿技术领域，尤其涉及一种基于大容量动态无功补偿的组合式电容投切开关。

背景技术

电容投切开关作为用于无功补偿设备中投切电容器的重要开关部件，一直是无功补偿技术领域的热点之一。传统的投切开关主要有静态无能耗机械接触器、晶闸管和复合开关等，往往作为单回路电容器投切应用，但是都存在一定的缺陷，如接触器，投切时不能过零投切、易损坏、投切损耗大、机械寿命和投切频率非常有限；晶闸管，保持过程有较大的静态损耗，发热量大，耐受冲击能力差，易损坏，造价高；复合开关，承受的负荷能力较小，控制方式单一，造价偏高。

申请号为201420228674.2的实用新型专利，公开一种组合式电容投切开关，涉及电容投切开关的改进。技术方案是采用包括晶闸管、由不同类型接触器组成的复数个静态无能耗接触器组，采用一个晶闸管投切多路电容器组。该实用新型的有益效果是N路接触器组共用一条电容投切回路，且投入过程采用等电压或零电压投入，再加上限流电感和续流开关的作用，降低了电容投切支路的涌流，增大了单一投切回路的电容投切能力，减少了接触器组总回路数，降低了系统成本。

传统的电容投切开关都是采用单一投切的方式，利用静态无能耗接触器、晶闸管和复合开关等，实现单回路电容器投切，都存在一定的缺陷。而上述的组合式投切开关利用单一晶闸管和接触器组直接投切电容器，虽然在一定程度上提高了投切开关的使用寿命，降低了系统成本，但是由于每相回路都只共用一个晶闸管，导致下一次的投切动作必须等到上一次的投切动作全部完成才能进行，而接触器的通断操作时间都比较长，在几百毫秒量级，对于要求动态响应时间较短的动态无功补偿应用领域，此开关的动态特性往往很难满足要求，直接导致无功补偿效果不佳。而且N路接触器组依靠同一个晶闸管投切，致使晶闸管投切过于频繁，容易造成损坏，特别是在应用现场环境温度较高的情况下，晶闸管的可靠性更低，一旦有一个晶闸管损坏，将导致整个系统都无法运行。

发明内容

针对背景技术的不足，本实用新型的目的是，提供一种快速组合式电容投切开关。本实用新型采用投切接触器组有触点的低导通电阻方式运行，通过N路投切接触器组共用两条投切回路实现电容投切，共用的两个晶闸管轮流参与投切操作，系统根据所需补偿无功容量决定投入电容的多少，控制相应的投切回路和开关。

由于N路接触器组共用两条电容投切回路，在本次投切动作没有完成时，就可以根据实际需要进行下一次的投切动作，使开关的动态特性得以改善，同时，由于每相回路由两个晶闸管轮换参与投切，使单个晶闸管的投切频率下降了一半，所以单个晶闸管损坏的几率也大大降低，而且即使某个晶闸管损坏了，另外一个晶闸管还可以单独继续参与投切，而不至于导致整个系统无法运行，只不过这相回路变为N路接触器组共用一个晶闸管投切而已。对于晶闸管是否处于正常工作状态，现在的控制系统通过状态反馈很容易就能判断出来，某个晶闸管损坏时，控制系统可以通过关闭投切选通控制信号屏蔽损坏的晶闸管，并发出故障报警信号，现场工作人员便可以根据报警信息通知生产厂家的技术人员查明原因并进行维修，可见此技术方案的另一个优点在于，在技术人员到达现场维修之前，系统照常正常运行，不受影响。对于大容量的无功补偿系统而言，只要系统多运行一天，产生的经济效益都是可观的。所以虽然此技术方案使得装置本身的硬件成本有所增加，但是，成本增加的部分只占到整个系统硬件成本的1%左右，比例相当低，而且系统可靠性和可维护性的提高也转移了成本，甚至可以获得更高的效益。

为实现上述目标，本实用新型所采用的技术方案是：一种快速组合式电容投切开关，包括两个并联的双向晶闸管和N路投切接触器组，其中Ｎ大于等于２，所有选择接触器KJ1输入端连接在一起构成投切母线，其特征在于：所述的并联双向晶闸管连接在相线与投切母线之间，其中每一路投切接触器包括选择接触器KJ1、执行接触器KJ2，电容输出端连接零线或另外一路相线，电容输入端分别与选择接触器KJ1和执行接触器KJ2输出端连接；选择接触器KJ1的输入端与两个并联晶闸管的输出端相连接；执行接触器KJ2的输入端与双向晶闸管连接的相线相连接。

如上所述的快速组合式电容投切开关，其特征在于：每相回路采用两个双向晶闸管轮流进行投切，本次投切操作无需等到上次投切操作完成，两路晶闸管的投切操作完全独立。其有益效果是：两路晶闸管相互不受影响，动态性强。同时，每个晶闸管的投切频率下降了一半，所以单个晶闸管损坏的几率也大大降低。