[发明专利]一种用于三相电路中三相容性负荷同步投切的控制方法

摘要

本发明涉及电容投切复合开关的控制技术，特别是一种用于三相电路中三相容性负荷同步投切的控制方法。其包含内部自行定义接入三相电源的三相相序、设定基准相位、对接触器主触头两端等电位采样、判断三相电源实时相序与自行定义的相序相同性、接触器交叉控制等步骤。其目的是为了使三相容性负荷在同步投切中，相邻两次投入切除时间不受限制，投入瞬间无涌流，投入瞬间电流波形为正弦波，彻底消除目前国内的电容投切复合开关的缺陷。与现有技术相比，同步精度优于50微秒，响应时间小于40毫秒；在交叉模式下，触发时间不受电容残压的影响，连续反复投切时间间隔可缩短到0.5秒；装置失效时不会发生炸裂的严重事故。

主权项

1.一种用于三相电路中三相容性负荷同步投切的控制方法，其特征在于它包含以下步骤：(1)内部自行定义接入三相电源的三相相序：内部定义三相电源的三相为X相、Y相和Z相，三相工频电压为U_x，U_y，U_z，该定义与接入的三相电源实际的相序无关，且假定Y相工频电压Uy滞后X相工频电压Ux相位Z相工频电压U_z超前X相工频电压U_x相位Y相直接连接所述三相容性负荷的任意一相，X相和Z相通过接触器连接所述三相容性负荷其他任意二相；(2)设定基准相位，采集基准相位信号，输出整形同步脉冲信号：取X相和Z相两相工频电压经降压后的电压作为基准相位U_xz，对所述的基准相位U_xz进行采集，采集信号经整形电路(2)整形，输出整形同步脉冲(b)信号；(3)对接触器主触头两端电位进行采样：采用X相等电位电路(4)和Z相等电位电路(6)分别对X相接触器(11)和Z相接触器(10)主触头两端的电位差ΔU进行同步采样，当所述电位差ΔU为零时，所述X相等电位电路(4)和Z相等电位电路(6)分别输出等电位脉冲(d)、(f)信号；(4)判断三相电源实时相序与自行定义的相序相同性：将所述等电位脉冲(d)、(f)与所述整形同步脉冲(b)作异或处理和相序判别(3)，得出接入的三相电源的实时相序与自行定义的相序相同性；(5)设定各相控制顺序，确定各接触器的投入时间点：设定所述三相容性负荷投入工作时，按先控制X相，后控制Z相顺序，设定所述三相容性负荷切除工作时，按先控制Z相，后控制X相顺序；根据三相电源的实时相序与自行定义的相序相同性的判断，同时结合所述三相容性负荷工作需要，确定各相接触器的投入时间点：①当接入三相电源与自行定义的相序相同时，且所述三相容性负荷需投入工作时，在所述整形同步脉冲(b)上升沿，移相210°，所述X相接触器(11)主接点两端电压为过零时刻，触发控制所述X相接触器(11)闭合动作，同时进行正相序交叉控制(8)，经延时t_α，所述Z相接触器(10)主接点两端电压为过零时刻，触发控制所述Z相接触器(10)闭合动作，其中，所述t_α，为三相电源正相序时，一个周波内，所述X相等电位电路产生的第一个电位脉冲与所述Z相等电位电路产生的第二个电位脉冲之间的间隔时间，f为电网频率，单位为赫兹；②当接入三相电源与自行定义的相序相同时，且所述三相容性负荷需切除工作时，由于电压滞后电流相位90°，因此，在所述整形同步脉冲(b)上升沿，经移相120°，此时，所述Z相接触器(10)通过的电流为过零时刻，触发控制所述Z相接触器(10)分断动作，同时进行正相序交叉控制(8)，并经延时t₁，所述X相接触器(11)通过的电流为过零时刻，触发控制所述X相接触器(11)分断动作，其中，所述t₁为延时时间，时间单位为秒；③当接入三相电源与自行定义的相序相反时，且所述三相容性负荷需投入工作时，在所述整形同步脉冲(b)上升沿，移相330°，所述X相接触器(11)主接点两端电压为过零时刻，触发控制所述X相接触器(11)闭合动作，同时进行反相序交叉控制(9)，经延时t_β，所述Z相接触器(10)主接点两端电压为过零时刻，触发控制所述Z相接触器(10)闭合动作，其中，所述t_β为三相电源反相序时，一个周波内，所述X相等电位电路产生的第二个电位脉冲与所述Z相等电位电路产生的第一个电位脉冲之间的间隔时间，④当接入三相电源与自行定义的相序相反时，且所述三相容性负荷需切除工作时，由于电压滞后电流相位90°，因此，在所述整形同步脉冲(b)上升沿，经移相60°，所述Z相接触器(10)通过的电流为过零时刻，触发控制所述Z相接触器(10)分断动作，同时进行反相序交叉控制(9)，并经延时t₂，触发控制所述X相接触器(11)分断动作，其中，所述t₂为延时时间，时间单位为秒。