[发明专利]三相智能复合开关

说明书

技术领域

本发明涉及一种低压电力电网无功功率补偿装置使用电力电容器进行投切的开关装置，特别是一种用于磁保持继电器切换电力电容器进行开关控制的三相智能复合开关。

背景技术

无功补偿装置在保证电力系统电能质量，降低电网损耗，提高电网的输送能力和设备利用率方面具有重要作用和意义。在无功补偿装置中，非常重要的是电容器投切过程，传统的投切开关存在涌流大(对电网及电容器有较大冲击及损害)、功耗大(接触器保持损耗、半导体器件导通损耗)等缺点，逐步被晶闸管加磁保持继电器的智能复合开关所代替，智能复合开关拥有较好的性能优势而被市场认可。

传统的用接触器或可控硅作为投切装置，这两种投切装置在实际现场使用过程中始终存在这样或那样的问题。

交流接触器作为投切装置其优点是接触电阻小，投切时间较慢，在投切过程中容易产生涌流，在大电流高电压情况下易产生火花及电弧，长期使用其触点非常容易烧结粘连，严重影响投切装置及补偿电力电容器寿命。且交流接触器在动作过程中震动较大导致安装架以及节点的加速老化，同时产生较大的噪音。并且交流接触器为保持吸合状态自身也需要消耗能量，不符合节能要求。

可控硅作为投切装置其优点是响应速度快，可以克服涌流问题。但是，可控硅本身存在功耗，在大功率应用时，会有明显的发热，由于可控硅对过流、过压及对dv/dt的敏感性也比较容易损坏。在实际应用中，投切装置故障多半是由可控硅损坏所引起的。

由以上分析得知，我们需要有一种能够兼顾以上两种投切装置优点，克服存在问题的投切装置，这就是采用磁保持继电器+可控硅模块的智能复合开关。

发明内容

本发明的目的是基于微处理器控制可控硅与磁保持继电器进行投切动作，将可控硅与磁保持继电器触点并联使用，由可控硅实现电压过零投入与电流过零切除，由磁保持继电器接点来通过连续电流，这样就避免了可控硅的导通损耗问题，避免了电容器在投入时的涌流。也消除了噪音和支持导通需要的能量。

本发明发明通过以下技术方案予以实施。

三相智能复合开关由交流采样单元1、电压变换单元2、整流滤波单元3、过零采样单元4、光电隔离单元5、微处理器单元6、LED显示报警单元7、通讯单元8、输出状态检测单元9、可控硅无触点开关单元10、磁保持继电器单元11、放电回路单元12、补偿电容器单元13及温度传感器14组成。

进一步，三相交流电源输入到交流采样单元1，通过交流采样单元1将交流采样信号输出到光电隔离单元5，经过隔离的交流采样信号送入微处理器电源6。

进一步，三相交流电源输入到电压变换单元2，过零采样单元3对电压变换单元2的交流电压进行交流采样，采样后的交流过零信号输入到微处理器单元6。

进一步，三相交流电源输入到电压变换单元2，整流滤波单元3的输入端与电压变换单元2的输出连接，整流滤波单元3的输出用于为相关单元电路提供直流工作电压。

进一步，微处理器单元6输出报警信号给LED显示报警单元7，使其发出报警显示。

进一步，微处理器单元6与通讯单元8连接，实现数据通信功能。

进一步，微处理器单元6与可控硅无触点开关单元10及磁保持继电器单元11相连接，用于控制可控硅无触点开关单元10及磁保持继电器单元11的动作。

进一步，输出状态检测单元9与磁保持继电器单元11相连接，用于检测磁保持继电器单元11的工作状态。进一步，可控硅无触点开关单元10及磁保持继电器单元11与补偿电容器单元13进行并联连接，三相交流电源并联输入到可控硅无触点开关单元10及磁保持继电器单元11输入端。

进一步，放电回路单元12与补偿电容器单元13连接。

进一步，温度传感器14与补偿电容器单元13连接，将检测的温度信号送入微处理器单元6。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果: