專利名稱：戶外高壓補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓網(wǎng)絡(luò)中補(bǔ)償無功功率的裝置。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)人曾于1997年1月24日向中國專利局提出過一件申請(qǐng)?zhí)枮?7207887.8的實(shí)用新型申請(qǐng)，授權(quán)公告號(hào)為CN2295287。該實(shí)用新型公開了一種電力戶外高壓補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置。其結(jié)構(gòu)分為兩大部分即高壓開關(guān)部分和控制箱。高壓開關(guān)采用三相共箱油浸式結(jié)構(gòu)，具有箱蓋、箱體、開關(guān)本體。控制箱內(nèi)安裝有電路板，其電路由儲(chǔ)能電路和電子智能單元構(gòu)成。儲(chǔ)能電路包括有單管串聯(lián)式穩(wěn)壓電路和儲(chǔ)能電容器；電子智能單元包括有窗口檢測(cè)、基準(zhǔn)電壓、比較電路、分閘延時(shí)、分閘執(zhí)行電路、合閘延時(shí)、合閘執(zhí)行電路。高壓控制變壓器提供上述電路工作電源和窗口檢測(cè)信號(hào)。該實(shí)用新型改變了電力戶外線路補(bǔ)償電容器依靠高壓跌落保險(xiǎn)和手動(dòng)戶外隔離開關(guān)來進(jìn)行投切的原始落后狀況。但是該實(shí)用新型的缺點(diǎn)是額定投切電容組容量小，只有12.5A，限制了戶外補(bǔ)償容量。另外，由于油浸式產(chǎn)品系淘汰產(chǎn)品，大部分地區(qū)不允許油浸式產(chǎn)品在網(wǎng)上使用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型是為了解決我國目前10KV電網(wǎng)普遍存在輸變電負(fù)荷增大，而線路功率因素低，達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)這一問題。
本實(shí)用新型之目的旨在提供一種額定投切電容組容量高、無油無氣真空戶外高壓補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置。
本實(shí)用新型的另一目的是通過改進(jìn)原有的控制電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)分散補(bǔ)償?shù)碾娙萜靼垂╇姺骞葧r(shí)段電壓高低投切的同時(shí)，也可按線路功率因素進(jìn)行自動(dòng)投切的戶外線路補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置。
本實(shí)用新型提供的真空戶外高壓補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置的技術(shù)方案是對(duì)現(xiàn)有的投切裝置中開關(guān)本體結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。該開關(guān)裝置除具有箱蓋、箱體、箱蓋上裝有的瓷瓶、接線柱二次進(jìn)出線孔、真空滅弧室和分、合閘指示外，開關(guān)本體結(jié)構(gòu)中真空滅弧室固定在瓷瓶底部，真空滅弧室動(dòng)觸頭通過力向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、絕緣拉桿、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與主軸相連；合、分閘電磁鐵固定在箱蓋上；吸板一邊固定在主軸上，另一邊與固定在箱體上的彈簧連接，并能被合閘電磁鐵吸合；扣桿與鎖桿組成鎖扣機(jī)構(gòu)，扣桿的一端固定在主軸上，另一端與鎖桿接觸，鎖桿一端固定，另一端可被分閘電磁鐵吸合，鎖桿上還連接有回位彈簧，并開有一鎖槽；絕緣盒分別把載流工作單元之間隔離，并與箱體隔離。
本實(shí)用新型進(jìn)一步對(duì)控制盒內(nèi)的控制電路進(jìn)行了改進(jìn)。
這種戶外線中補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置由開關(guān)箱和控制箱兩大部分組成，其電路是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，增加采集信號(hào)的功率傳感器。
進(jìn)一步的改進(jìn)是在上述電路中增加電子計(jì)數(shù)器單元，記錄開關(guān)動(dòng)作的次數(shù)。
進(jìn)一步的改進(jìn)是在上述電路中增加遙控操作單元。
控制電路和開關(guān)本體中的電磁鐵的工作電源是在箱體內(nèi)裝電源變壓器，直接由高壓線路提供工作電源及信號(hào)源箱體底部可裝有干燥室。
本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，徹底改變了過去電力、戶外線路補(bǔ)償電容器采用高壓鐵落保險(xiǎn)。隔離開關(guān)以及油浸式開關(guān)來進(jìn)行的落后狀況，本裝置采用無油、無氣真空開關(guān)，自動(dòng)化程度高，開斷性能好，投切容量大，額定投切電容組容量為160A，重量輕，體積小，安裝方便，操作靈活，特別是電路工作原理，直接從電網(wǎng)高壓獲得，根據(jù)用戶要求，可選擇按功率因數(shù)自動(dòng)投切方法，也可選擇按線路負(fù)荷峰谷時(shí)段電壓高低自動(dòng)投切方法，根據(jù)線路情況，可在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍大；還可有自動(dòng)記錄投切次數(shù)的電子計(jì)數(shù)器，手動(dòng)、遙控分合閘，能更好的掌握線路分閘情況，調(diào)節(jié)自動(dòng)投切的控制范圍，從而減少輸電線路損耗，提高功率因數(shù)，提高供電電壓質(zhì)量。


圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例主視圖，該圖是取下箱蓋和絕緣隔離盒的端蓋，并將三個(gè)絕緣支承剖去一部分后的視圖；圖2為開關(guān)箱側(cè)視圖，該圖是取下箱蓋和絕緣隔離盒的端蓋后的視圖；圖3為鎖扣機(jī)構(gòu)示意圖；圖4為合閘電磁鐵部分的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為分合閘指示部分示意圖。
圖6為控制箱結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為控制電路原理方框圖；圖8為控制電路圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、圖2、圖3、圖4、圖5，本實(shí)用新型提供的電力戶外高壓開關(guān)裝置采用三相無油、無氣式結(jié)構(gòu)。箱蓋29上裝有6個(gè)張角排列的瓷瓶4及接線柱1。接線柱1穿過瓷瓶4并由螺母2密封墊3壓緊。箱蓋29側(cè)面裝有二次進(jìn)出線孔及分、合閘指示針41。分、合閘指示針41通過分、合閘指示傳動(dòng)構(gòu)件21與主軸20連接，通過主軸20帶動(dòng)其動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)分合閘指示。開關(guān)本體結(jié)構(gòu)包括3個(gè)真空滅弧室14(天津真空電器廠生產(chǎn))、絕緣支承11、絕緣拉桿12、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)33、27、28、主軸20、合閘電磁鐵25、吸板26、分閘彈簧18、分閘電磁鐵22、鎖桿23、扣桿38及合閘彈簧19。真空滅弧室14，通過固定支架36及絕緣支承11并由螺母35、37分別固定在6個(gè)瓷瓶4底部。主軸20通過主軸支架9、固定螺桿8、螺母32固定在箱蓋29上。合閘電磁鐵25通過支架24和螺桿螺母48固定在箱蓋29上。分閘彈簧18通過固定軸47固定在支架24上。真空滅弧室14動(dòng)觸頭通過力向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15、絕緣拉桿12、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)33、27、28與主軸20相連。合閘時(shí)，合閘電磁鐵25動(dòng)作通過吸合吸板26帶動(dòng)主軸20轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過絕緣拉桿12，力向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)15，使真空滅弧室閉合。同時(shí)，扣桿38的下端落入鎖桿23上的鎖槽內(nèi)，并在合閘彈簧19作用下，使得扣桿38的下端卡在鎖桿23上的鎖槽內(nèi)，當(dāng)合閘電磁鐵不工作時(shí)，主軸20也不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。另一方面，分閘時(shí)，分閘電磁鐵22工作時(shí)吸合鎖桿23下移，使扣桿38脫離鎖桿23上的鎖槽，合閘電磁鐵25不工作，吸板26不被吸合，分閘彈簧18通過推動(dòng)吸板使主軸20轉(zhuǎn)動(dòng)；因此主軸20能轉(zhuǎn)動(dòng)，并帶動(dòng)絕緣拉桿12使真空滅弧室14處于分閘狀態(tài)。絕緣盒34分別把載流工作單元與箱體31隔離。
本實(shí)施例中采用干式電源變壓器13裝在箱體31內(nèi)，提供工作電源及信號(hào)源。箱體31底部裝有干燥室17，保持內(nèi)部干燥。其箱體外部有名牌，接地螺柱16，開關(guān)箱上下兩部分由壓緊螺柱10，密封條30緊固成一體。
如圖6所示，控制箱由箱體42和箱蓋44組成。箱蓋四周嵌有密封條，箱蓋上裝有電子計(jì)數(shù)器45，門鎖46，箱體內(nèi)部有安裝支架，控制電路吸板43固定在支架上，箱體下裝有分、合閘按紐，二次線接插件?？刂齐娐肺逋ㄟ^二次接插件與開關(guān)控制單元連接?？刂葡淇裳b在開關(guān)上，也可安裝在便于操作的地方。
控制電路原理方框圖參見圖7。整個(gè)控制方法有按網(wǎng)絡(luò)無功功率因數(shù)自動(dòng)投切或按網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷峰谷時(shí)段電壓高低自動(dòng)投切兩種方案。電路由功率傳感器，基準(zhǔn)電壓電路，比較電路，窗口檢測(cè)電路，分、合閘延時(shí)電路，分、合閘執(zhí)行電路，網(wǎng)絡(luò)停電時(shí)分閘執(zhí)行電路，遙控操作單元和電子記數(shù)單元。
具體實(shí)施電路如圖8所示?；鶞?zhǔn)電壓電路由本裝置內(nèi)10KV干式電源變壓器13，其二次輸出220V電源通過KD控制變壓器，提供～15V電壓后，經(jīng)過RB156整流，經(jīng)7812穩(wěn)壓12V，經(jīng)過5.1K電阻2CW234再次穩(wěn)壓2V作為基準(zhǔn)電壓。比較電路由7812提供信號(hào)經(jīng)47K電阻由3296調(diào)節(jié)，經(jīng)集成電路LM324比較組成，當(dāng)調(diào)節(jié)分閘指令時(shí)，集成電路②腳電位高于③腳電位，此時(shí)①腳變?yōu)榈碗娢唬?14)腳變?yōu)楦唠妷?，?jīng)3.3K電阻，100μf電容，IN4001二極管延時(shí)，大約8分鐘左右。集成電路MSD4001，①腳為高電位，(11)腳為高電位，三極管8050導(dǎo)通，繼電器J1閉合，分閘電磁鐵閉合，開關(guān)分閘。調(diào)節(jié)合閘時(shí)，集成電路LM324，⑥腳電位高于⑤腳電位時(shí)，⑦腳電位為零，⑧腳為高電位，經(jīng)3.3K電阻，100μf電容，IN401延時(shí)通過8分鐘左右，集成電路MSD4001⑧腳為高電位，⑩腳為高電位，三極管8050導(dǎo)通，繼電器J2閉合，合閘電磁鐵閉合，開關(guān)合閘。網(wǎng)絡(luò)停電時(shí)，繼電器J3分開，分閘電磁鐵閉合，開關(guān)分閘，儲(chǔ)能電路由10KV干式變壓器～220V電源，經(jīng)RB156整流，經(jīng)100K電阻，R2M、BT136，對(duì)電容器1000μf電容/400V充電，大約3分鐘，充電完成。當(dāng)發(fā)出分、合閘指令時(shí)，電容器對(duì)分、合閘電磁鐵放電、開關(guān)進(jìn)行分閘動(dòng)作。
功率因數(shù)傳感器WBQ4-4S1(維博電子有限責(zé)任公司生產(chǎn))的信號(hào)輸出接到47K電阻點(diǎn)，同時(shí)開斷47K電阻完成。功率因數(shù)傳感器由電流信號(hào)與電壓信號(hào)比較，輸出1-20mA電流信號(hào)，轉(zhuǎn)換成1-5V的電壓信號(hào)。開斷47K電阻接到47K電阻處，信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)、比較后，延時(shí)執(zhí)行分、合閘。調(diào)整電位器3296用于調(diào)節(jié)功率因數(shù)范圍，進(jìn)行自動(dòng)投切。
電子計(jì)數(shù)器單元由JDM11-5H計(jì)數(shù)器及繼電器J2組成。
遙控手動(dòng)控制單位，由集電電路BA5104和BA5204組成?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)整電位器3296，可更好地根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，調(diào)整控制范圍。
權(quán)利要求1.戶外高壓補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置，由開關(guān)箱和控制箱兩大部分組成，開關(guān)箱具有箱蓋(29)、箱體(31)、箱蓋上裝有的瓷瓶(4)、接線柱(1)二次進(jìn)出線孔、真空滅弧室(14)，其特征在于開關(guān)本體結(jié)構(gòu)中真空滅弧室(14)固定在瓷瓶4底部，真空滅弧室(14)動(dòng)觸頭通過力向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(15)、絕緣拉桿(12)、主軸傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(33)與主軸(20)相連；合、分閘電磁鐵(25)固定在箱體上；吸板(26)一邊固定在主軸(20)上，另一邊與固定在箱體(31)上的彈簧(18)連接，并能被合閘電磁鐵(25)吸合；扣桿(38)與鎖桿(23)組成鎖扣機(jī)構(gòu)，扣桿(38)的一端固定在主軸(20)上，另一端與鎖桿(23)接觸，鎖桿(23)一端固定，另一端可被分閘電磁鐵(22)吸合，鎖桿(23)上還連接有回位彈簧(19)，并開有一鎖槽；絕緣盒(34)分別把載流工作單元之間隔離，并與箱體(31)隔離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的戶外高壓補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于控制箱中的控制電路中有采集信號(hào)的功率傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的戶外高壓補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于控制箱中的控制電路還包括電子計(jì)數(shù)器單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的戶外線路補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于控制箱中的控制電路還包括遙控動(dòng)操作單元。
專利摘要本實(shí)用新型涉及戶外高壓補(bǔ)償電容器自動(dòng)投切裝置。該開關(guān)裝置除具有箱蓋、箱體、箱蓋上裝有的瓷瓶、接線柱二次進(jìn)出線孔、真空滅弧室和分、合閘指示外，開關(guān)本體結(jié)構(gòu)中包括真空滅弧室，分、合閘裝置和鎖扣機(jī)構(gòu)。本裝置開斷性能好，投切容量大，額定投切電容組容量為160A，重量輕，體積小；特別是控制電路部分，可根據(jù)用戶要求，可選擇按功率因數(shù)自動(dòng)投切方法，也可選擇按線路負(fù)荷峰谷時(shí)段電壓高低自動(dòng)投切方法。
文檔編號(hào)H02J3/18GK2612140SQ03227529
公開日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2003年4月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月29日
發(fā)明者李金星, 蔡景龍 申請(qǐng)人:李金星, 蔡景龍