[实用新型]准零暂态投切阻尼电阻控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种双向可控硅投切阻尼电阻技术，具体的说是准零暂态投切阻尼电阻控制装置。

背景技术

中性点经消弧线圈接地是治理中低压配电系统单相接地故障的有效方法之一，其中以预调式调匝消弧线圈应用最为广泛。预调式调匝消弧线圈通常需要与大地之间串联一个阻尼电阻以保证电网正常运行时中性点位移电压不超过相电压的15％，但在发生单相接地故障时需要迅速切除阻尼电阻以实现有效补偿。传统的方法是利用负荷有载开关切除阻尼电阻，负荷有载开关结构笨重且可靠性差；现有技术利用自触发技术驱动双向可控硅切除阻尼电阻。如图1为现有技术可控硅投切串联阻尼电阻的电路图，电路包含阻尼电阻R、双向可控硅T1-T2、压敏电阻RV、防反二极管D1～D4。尽管现有技术提高了阻尼电阻投切速度和可靠性，但在技术的具体实施过程中我们发现，由于其为自触发方式，阻尼电阻快速投切所引发的暂态过程在极端工况下对消弧线圈残流及残流时间造成重大影响，严重影响了消弧线圈装置的性能和品质。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种准零暂态双向可控硅投切阻尼电阻控制技术。此实用新型加入移相整形电路和过零比较电路实时监测双向可控硅同步电压状态，整流滤波电路用于测量配电系统的中性点电压U_o，并与控制器中的基准参考电压U_ref(U_ref＝15％U_A)作比较。若发生单相接地故障且U_o＞U_ref，则移相整形电路和过零比较电路配合控制器产生适时双向可控硅触发脉冲，控制可控硅导通，实现阻尼电阻的切除，理想条件下基本可做到零暂态，控制器可以利用模拟或数字控制技术实施。此技术的实施可以有效消除传统调匝式消弧线圈阻尼电阻投切暂态过程对消弧线圈装置的不利影响，并显著提高消弧线圈补偿装置的品质。

本实用新型的技术方案为：

一种准零暂态投切阻尼电阻控制装置，该装置的组成包含：电压互感器、控制电路、双向可控硅回路和电流互感器；

其中，所述的控制电路的组成包括：降压适配电路、整流滤波电路、移相整形电路、过零比较电路、控制器、放大电路和驱动隔离电路；降压适配电路分别与整流滤波电路、移相整形电路相连，移相整形电路与过零比较电路相连，整流滤波电路、过零比较电路的另一端又分别接入控制器；控制器、放大电路、驱动隔离电路、双向可控硅回路依次串联；双向可控硅回路并联在阻尼电阻两端，控制器还与电流互感器相连，电流互感器的一端接地，另一端与阻尼电阻的一端相连；降压适配电路还与电压互感器相连；电压互感器与配电网中性点相连。

所述的整流滤波为有源整流滤波电路；所述的移相整形电路为无源阻容滤波电路；所述的放大电路为复合共射放大电路。

所述的准零暂态投切阻尼电阻控制装置的控制方法，包括以下步骤：

1)若中低压配电网不发生单相接地故障时，阻尼电阻保持串接在电路中，配电网正常运行；

2)若配电系统发生单相接地故障，配电网中性点电压信号U_o经电压互感器采集，并由控制电路中的降压适配电路降压隔离，电压信号经移相整形电路移相arctanCR₁ω角度，过零比较电路将移相后电压信号同电源地信号作比较，获得同步电压信号，同时降压后的中性点电压经整流滤波电路整流后，与控制器中的参考基准电压U_ref作比较；

(1)若U_o＜U_ref，则阻尼电阻保持串联在电路中，配电系统带故障继续运行；

(2)若U_o＞U_ref，则配合控制器进行下一步动作；

3)若满足步骤2)中的(2)，控制器中延迟时间t未到达控制器中的预设触发时间，则控制器不发出触发脉冲，阻尼电阻串接在电路中，配电网带故障继续运行；

4)若满足步骤2)中的(2)，控制器延迟时间t到达控制器中的预设的触发时间，但通过过零比较电路之后的电压信号不处于同步状态，则控制器不发出触发脉冲，阻尼电阻串接在电路中，配电网带故障继续运行；

5)若满足步骤2)中的(2)，控制器延迟时间t到达控制器中的预设触发时间，过零比较电路之后的电压信号处于同步状态，控制器发出触发脉冲；放大电路将触发脉冲放大，并由驱动隔离电路将脉冲信号安全隔离，然后驱动双向可控硅切除阻尼电阻，实现准零暂态，保证消弧线圈品质。

本实用新型的实质性特点为：