本實(shí)用新型涉及用于變電站無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜魍肚虚_(kāi)關(guān)，特別涉及用于10千伏母線電容器的投切開(kāi)關(guān)，具體為復(fù)合式電容器投切開(kāi)關(guān)。

背景技術(shù)：

目前，變電站投切電容器主要采用真空斷路器，真空斷路器具有體積小、滅弧性能好、壽命長(zhǎng)、維護(hù)量小、使用安全等優(yōu)點(diǎn)，在電網(wǎng)中廣泛使用。在并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置中基本采用真空斷路器來(lái)投切電容器組。但電容器不同于其他負(fù)載，開(kāi)斷電容器組等容性負(fù)載時(shí)，由于電容器存在殘余充電電荷，在斷路器斷口會(huì)出現(xiàn)含直流分量的較高恢復(fù)過(guò)電壓。真空斷路器投切電容器組的大量試驗(yàn)研究表明，真空斷路器存在弧后延時(shí)重?fù)舸┎⒛芨哳l熄弧的特殊現(xiàn)象，即重燃現(xiàn)象。重燃會(huì)產(chǎn)生高幅值的重燃過(guò)電壓，特別是多次重燃或多相重燃，其過(guò)電壓嚴(yán)重威脅并補(bǔ)裝置和系統(tǒng)安全，另一方面，為了保證10千伏母線電壓在合格范圍內(nèi)，自動(dòng)電壓控制（AVC）系統(tǒng)會(huì)動(dòng)態(tài)頻繁投切電容器組，而真空斷路器在投切電容器組時(shí)，由于存在上述問(wèn)題，不宜進(jìn)行頻繁快速操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型解決采用真空斷路器投切電容器存在的問(wèn)題，提供一種復(fù)合式電容器投切開(kāi)關(guān)。

本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：復(fù)合式電容器投切開(kāi)關(guān)，包括供電電路、投切開(kāi)關(guān)本體；

所述的供電電路包括電壓比為220V/3.8V、容量為0.76KVA的單相變壓器、銅芯電纜、二十個(gè)變比為200：1電流互感器，單相變壓器初級(jí)線圈接于交流220V電源，次級(jí)線圈首端接于銅芯電纜的首端，銅芯電纜串接二十個(gè)變比為200：1的電流互感器，銅芯電纜的尾端與單相變壓器的次級(jí)線圈的尾端連接，二十個(gè)變比為200：1的電流互感器的二次線圈分別作為獨(dú)立的電源輸出，為后續(xù)電路提供電源。

所述的投切開(kāi)關(guān)本體包括可控硅組、主接觸器、輔接觸器、采樣電流互感器CT、采樣電阻、過(guò)零檢測(cè)模塊，其中可控硅組由十九個(gè)串接的可控硅及與每個(gè)可控硅對(duì)應(yīng)的觸發(fā)控制模塊構(gòu)成，可控硅組、采樣電流互感器CT的一次邊、輔接觸器J2相互串接后，再分別并聯(lián)于A、C相的主接觸器J1的兩端，采樣電流互感器CT的二次邊與過(guò)零檢測(cè)模塊的輸入端連接，A、C相的主接觸器分別對(duì)應(yīng)一個(gè)采樣電阻，采樣電阻的一端與對(duì)應(yīng)相的主接觸器J1的（供電）一端（另一端為負(fù)載端）相連、另一端與過(guò)零檢測(cè)模塊的輸入端相連，每個(gè)可控硅的觸發(fā)控制模塊及過(guò)零檢測(cè)模塊分別由供電電路中的各變比為200：1的電流互感器供電。

該投切開(kāi)關(guān)使用時(shí)，需配置一個(gè)控制器，該控制器可根據(jù)輸入的投切指令，控制輔接觸器的開(kāi)閉，并根據(jù)過(guò)零檢測(cè)模塊輸出信號(hào)控制可控硅組的通斷和主接觸器的開(kāi)閉。該控制器的結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域技術(shù)人員容易實(shí)現(xiàn)的。

該投切開(kāi)關(guān)的具體工作過(guò)程為：配置的控制器收到合閘指令時(shí)，首先使A相和C相的輔接觸器閉合，采樣電阻為過(guò)零檢測(cè)模塊提供采樣電壓，當(dāng)過(guò)零檢測(cè)模塊檢測(cè)到電壓過(guò)零時(shí)刻，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，配置的控制器在該控制信號(hào)的控制下通過(guò)各可控硅的觸發(fā)控制模塊，向A相和C相可控硅組的各可控硅同時(shí)送觸發(fā)信號(hào)，使A相和C相可控硅組合閘，過(guò)零檢測(cè)模塊通過(guò)采樣電流互感器CT和采樣電阻檢測(cè)到兩相可控硅組合閘成功后，向配置的控制器發(fā)出信號(hào)，配置的控制器使A相和C相主接觸器閉合，然后，通過(guò)各可控硅的觸發(fā)控制模塊斷開(kāi)A相和C相可控硅組，再斷開(kāi)A相和C相輔接觸器，完成合閘過(guò)程，即完成電容器的投入。

配置的控制器收到分閘指令時(shí)，首先使A相和C相的輔接觸器閉合，采樣電阻為過(guò)零檢測(cè)模塊提供采樣電壓，當(dāng)過(guò)零檢測(cè)模塊檢測(cè)到電壓過(guò)零時(shí)刻，輸出相應(yīng)的控制信號(hào)，配置的控制器在該控制信號(hào)的控制下通過(guò)各可控硅的觸發(fā)控制模塊，向A相和C相可控硅組的各可控硅同時(shí)送觸發(fā)信號(hào)，使A相和C相可控硅組合閘，過(guò)零檢測(cè)模塊通過(guò)采樣電流互感器CT和采樣電阻檢測(cè)到兩相可控硅組合閘成功后，向配置的控制器發(fā)出信號(hào)，配置的控制器使A相和C相主接觸器閉合，然后，通過(guò)各可控硅的觸發(fā)控制模塊斷開(kāi)A相和C相可控硅組，再斷開(kāi)A相和C相輔接觸器，完成分閘過(guò)程，即完成電容器的切出。

本實(shí)用新型可有效避免現(xiàn)有的變電站真空斷路器投切電容器組時(shí)易發(fā)生過(guò)電壓、真空斷路器爆炸損壞、電容器爆炸等事故的發(fā)生，克服了不能實(shí)現(xiàn)過(guò)零投切、頻繁投切的問(wèn)題。該裝置通過(guò)充分利用晶閘管與交流接觸器的優(yōu)點(diǎn)，既實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)過(guò)零投切的問(wèn)題，又能實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)的快速無(wú)電弧頻繁投切，可控硅組無(wú)需加裝散熱系統(tǒng)，整個(gè)開(kāi)關(guān)裝置機(jī)械和電氣性能良好，相比傳統(tǒng)真空斷路器，完全滿足AVC系統(tǒng)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)快速頻繁投切的要求，可以有效保證母線電壓運(yùn)行在合格范圍內(nèi)。

本實(shí)用新型為了克服傳統(tǒng)的使用穿心式電流互感器取能方式存在的設(shè)備體積大、工藝要求高、接線復(fù)雜易出錯(cuò)、供電質(zhì)量較差、雜波干擾大對(duì)相應(yīng)電路易造成電暈干擾，影響檢測(cè)及觸發(fā)電路正常工作等問(wèn)題，給出了一種新型的供電電路結(jié)構(gòu)，該供電電路結(jié)構(gòu)通過(guò)變壓器在電磁功率傳輸中能量守恒的原理，初級(jí)采用容易得到的交流220V電源，次級(jí)通過(guò)降低電壓的方法獲得大電流，提高電流互感器的帶載能力，確保每一塊晶閘管觸發(fā)控制模塊電源穩(wěn)定可靠，同時(shí)也解決了裝置高壓系統(tǒng)與二次控制系統(tǒng)的隔離問(wèn)題，避免了傳統(tǒng)供電方式由于供電原因造成的工作電路不穩(wěn)定，晶閘管閥串誤導(dǎo)通、導(dǎo)通不同步等問(wèn)題引起晶閘管燒壞的情況發(fā)生。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型所述投切開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型所述投切開(kāi)關(guān)局部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

復(fù)合式電容器投切開(kāi)關(guān)，包括供電電路、投切開(kāi)關(guān)本體；

所述的供電電路包括電壓比為220V/3.8V、容量為0.76KVA的單相變壓器B、銅芯電纜、二十個(gè)變比為200：1電流互感器TA1－TA20，單相變壓器初級(jí)線圈接于交流220V電源，次級(jí)線圈首端接于銅芯電纜的首端，銅芯電纜串接二十個(gè)變比為200：1的電流互感器，銅芯電纜的尾端與單相變壓器的次級(jí)線圈的尾端連接，二十個(gè)變比為200：1的電流互感器的二次線圈分別作為獨(dú)立的電源輸出，為后續(xù)電路提供電源；具體實(shí)施時(shí)，供電電路還包括與各自電流互感器對(duì)應(yīng)連接的檢測(cè)控制電路板，通過(guò)檢測(cè)控制電路板的整流濾波電路，最終提供直流5V的工作電源。

所述的投切開(kāi)關(guān)本體包括可控硅組、主接觸器、輔接觸器、采樣電流互感器CT、采樣電阻、過(guò)零檢測(cè)模塊，其中可控硅組由十九個(gè)串接的可控硅及與每個(gè)可控硅對(duì)應(yīng)的觸發(fā)控制模塊構(gòu)成，可控硅組、采樣電流互感器CT的一次邊、輔接觸器J2相互串接后，再分別并聯(lián)于A、C相的主接觸器J1的兩端，采樣電流互感器CT的二次邊與過(guò)零檢測(cè)模塊的輸入端連接，A、C相的主接觸器分別對(duì)應(yīng)一個(gè)采樣電阻，采樣電阻的一端與對(duì)應(yīng)相的主接觸器J1的（供電）一端（另一端為負(fù)載端）相連、另一端與過(guò)零檢測(cè)模塊的輸入端相連，每個(gè)可控硅的觸發(fā)控制模塊及過(guò)零檢測(cè)模塊分別由供電電路中的各變比為200：1的電流互感器供電。

本具體實(shí)施方式給出了該投切開(kāi)關(guān)使用時(shí)需配置的控制器的一種具體結(jié)構(gòu)。該控制器包括主控模塊，主控模塊的輸入端與投切開(kāi)關(guān)中的過(guò)零檢測(cè)模塊的輸出端相連，主控模塊的輸入端還連接有AVC接口模塊和/或投切指令模塊，主控模塊的輸出端與各可控硅的觸發(fā)控制模塊相連，主控模塊的輸出端還連接有主、輔接觸器驅(qū)動(dòng)模塊。具體實(shí)施時(shí)，主控模塊的輸入端還連接有外部通訊模塊，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度AVC主站對(duì)裝置的遠(yuǎn)方遙控分合閘，達(dá)到區(qū)域無(wú)功電壓聯(lián)動(dòng)調(diào)整的目的。該控制器利用單片機(jī)（主控模塊）的實(shí)時(shí)檢測(cè)分析功能，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電容器投切開(kāi)關(guān)的晶閘管和各接觸器之間的邏輯控制及對(duì)晶閘管和主輔接觸器的分合閘時(shí)隙的精準(zhǔn)控制，通過(guò)主控模塊內(nèi)部保護(hù)算法，有效防止了晶閘管非過(guò)零觸發(fā)及觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題，達(dá)到保護(hù)晶閘管免于損壞，延長(zhǎng)晶閘管使用壽命的目的，通過(guò)裝置強(qiáng)大的外部通訊接口功能，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度AVC主站對(duì)投切開(kāi)關(guān)裝置的遠(yuǎn)方遙控分合閘，達(dá)到區(qū)域無(wú)功電壓聯(lián)動(dòng)調(diào)整的目的。

控制器的主控模塊通過(guò)AVC接口模塊（自動(dòng)）或投切指令模塊（手動(dòng)）收到合閘指令時(shí)，首先通過(guò)輔接觸器驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)輔接觸器，從而同時(shí)合上A相和C相的輔接觸器，采樣電阻為過(guò)零檢測(cè)模塊提供采樣電壓，當(dāng)過(guò)零檢測(cè)模塊檢測(cè)到電壓過(guò)零時(shí)刻，主控模塊通過(guò)各可控硅的觸發(fā)控制模塊，向A相和C相可控硅組的各可控硅同時(shí)送觸發(fā)信號(hào)，使A相和C相可控硅組合閘，過(guò)零檢測(cè)模塊通過(guò)采樣電流互感器CT和采樣電阻檢測(cè)到兩相可控硅組合閘成功后，向主控模塊發(fā)出信號(hào)，主控模塊通過(guò)主接觸器驅(qū)動(dòng)模塊立即合上A相和C相主接觸器，然后，通過(guò)各可控硅的觸發(fā)控制模塊斷開(kāi)A相和C相可控硅組，通過(guò)輔接觸器驅(qū)動(dòng)模塊斷開(kāi)A相和C相輔接觸器，完成合閘過(guò)程，即完成電容器的投入。

控制器的主控模塊通過(guò)AVC接口模塊（自動(dòng)）或投切指令模塊（手動(dòng)）收到分閘指令時(shí)，首先通過(guò)輔接觸器驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)輔接觸器，從而同時(shí)合上A相和C相的輔接觸器，采樣電阻為過(guò)零檢測(cè)模塊提供采樣電壓，當(dāng)過(guò)零檢測(cè)模塊檢測(cè)到電壓過(guò)零時(shí)刻，主控模塊通過(guò)各可控硅的觸發(fā)控制模塊，向A相和C相可控硅組的各可控硅同時(shí)送觸發(fā)信號(hào)，使A相和C相可控硅組合閘，過(guò)零檢測(cè)模塊通過(guò)采樣電流互感器CT和采樣電阻檢測(cè)到兩相可控硅組合閘成功后，向主控模塊發(fā)出信號(hào)，主控模塊通過(guò)主接觸器驅(qū)動(dòng)模塊立即斷開(kāi)A相和C相主接觸器，然后，通過(guò)各可控硅的觸發(fā)控制模塊斷開(kāi)A相和C相可控硅組，通過(guò)輔接觸器驅(qū)動(dòng)模塊斷開(kāi)A相和C相輔接觸器，完成分閘過(guò)程，即完成電容器的切出。