[实用新型]智能电容过零点投切装置

说明书

本实用新型涉及一种智能电容过零点投切装置，装置包括采样模块、控制模块和继电器投切模块：采样模块包括电压采样电路和电流采样电路，电压采样电路输出包含有零点信号的电压脉冲信号，或电流采样电路输出包含有零点信号的电流脉冲信号；控制模块根据电压的零点信号延时控制继电器投切模块进行投入动作，或根据电流的零点信号延时控制继电器投切模块进行切除动作，其中延时时间为正弦波信号周期减去继电器投切模块本身延时的差值；继电器投切模块执行投入动作或切除动作。本实用新型通过精确获取零点信号和延时控制投切相结合的方式真正意义上实现过零点投切，解决了现有技术投切产生涌流而导致使用寿命短的问题，易于推广。

技术领域

本实用新型涉及电力系统的无功补偿和谐波滤波技术领域，尤其是指一种智能电容过零点投切装置。

背景技术

无功补偿投切装置从未来发展来看，无论成本还是可靠性都比现有复合开关和继电器开关要有优势，因此同步开关必将取代复合开关和继电器开关成为无功补偿电容器投切开关的主流。

同步开关是由单片机采集到电流和电压过零信号进行控制电容器投切，保证继电器在电压过零点投入、电流过零点切除，这样做的好处就是大大的延长了元器件的寿命。继电器在电压过零点投入时，电容投入产生的涌流小于电容器额定电流的3倍，大大延长了电容、断路器以及继电器的寿命；继电器在电流过零点切除，避免了继电器触点的拉弧现象，大大延长了继电器的使用寿命。综上，继电器投切在工作电压电流零点越接近，产品可靠性越高，其使用越安全。

现有技术的投切产品(例如接触器投切组件)多由于采样、计算和控制的精度误差而导致无法真正意义上实现过零点投切。例如电流信号采集多为模拟量采集，其通过主控单元采集到模拟量信号后再进行计算得到零点信号，其在计算过程中会有一定的时间损耗，从而导致其计算误差较大，零点精度较低，由于其在一开始电流零点采样准确度就较低，因而导致无法真正意义上实现过零点投切，其投入涌流较大，断开触点电弧也会非常大，容易烧毁并造成其他不良的影响，导致其使用寿命非常短。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术中投切产品无法真正意义上实现过零点投切而导致使用寿命短的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能电容过零点投切装置，包括采样模块、控制模块和继电器投切模块：

所述采样模块包括电压采样电路和电流采样电路，所述电压采样电路包括光耦过零点检测单元，所述光耦过零点检测单元包括光耦元件，电压信号通过光耦元件输出包含有零点信号的电压脉冲信号，所述电流采样电路包括运放比较单元，电流信号通过运放比较单元直接输出包含有零点信号的电流脉冲信号；

所述控制模块用于获取电压脉冲信号的零点信号，并根据所述电压的零点信号延时控制所述继电器投切模块进行投入动作，所述控制模块用于获取电流脉冲信号的零点信号，并根据所述电流的零点信号延时控制所述继电器投切模块进行切除动作，其中所述延时时间为正弦波信号周期减去继电器投切模块本身延时的差值；

所述继电器投切模块执行投入动作或切除动作。

在本实用新型的一个实施例中，所述光耦元件包括第一光耦和第二光耦，所述第一光耦和所述第二光耦反并联连接。

在本实用新型的一个实施例中，所述电压采样电路还包括防击穿元件，第一光耦和第二光耦均连接有防击穿元件。

在本实用新型的一个实施例中，所述电流采样电路还包括耦合单元和电压抬升单元，所述耦合单元连接所述运放比较单元的输入端，所述运放比较单元的输出端连接所述电压抬升单元。

在本实用新型的一个实施例中，所述继电器投切模块包括单线圈磁保持继电器，使用所述单线圈磁保持继电器作为投切开关，以执行投入动作或切除动作。