專(zhuān)利名稱(chēng)：預(yù)充電tsc裝置中的可控硅電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種預(yù)充電TSC裝置，尤其涉及一種預(yù)充電TSC裝置中的可控硅電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代工業(yè)中，電力冶金、可逆冷軋鋼帶、鋼鐵高速熱軋生產(chǎn)線、中頻和高頻加熱鍛造、造船、汽車(chē)工業(yè)的焊接、礦山提升機(jī)等高能耗、需求的無(wú)功功率巨大而且負(fù)荷維持時(shí)間短、變化快速。這些設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中往往還產(chǎn)生大量的諧波電流，導(dǎo)致電壓波形畸變嚴(yán)重。大量的無(wú)功功率降低了供電主變的利用率，而且大量的諧波，會(huì)危害整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此需要進(jìn)行無(wú)功功率補(bǔ)償和諧波治理。而傳統(tǒng)的通過(guò)接觸器投切補(bǔ)償電容器組主要有三個(gè)缺點(diǎn):主要是跟蹤不上，投切響應(yīng)速度不能滿(mǎn)足快速負(fù)荷的變化；其次，接觸器投切過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生涌流，對(duì)電網(wǎng)造成沖擊；再次，接觸器投切不能快速頻繁動(dòng)作，而且接觸器投切的電容器組需要比較長(zhǎng)的放電時(shí)間才能再次投入。因此，TSC (Thyristor SwitchedCapacitor可控硅開(kāi)關(guān)電容器式靜態(tài)補(bǔ)償)裝置應(yīng)運(yùn)而生。TSC裝置配套高速采樣控制器，實(shí)時(shí)跟蹤系統(tǒng)負(fù)荷變化，開(kāi)關(guān)到位響應(yīng)時(shí)間<40mS，滿(mǎn)足了現(xiàn)代絕大部分快速變化負(fù)荷的補(bǔ)償需求。不過(guò)，目前普通的TSC裝置中的每相(工業(yè)電力系統(tǒng)大都是A、B、C三相交流電)中所用的可控硅模塊都由2只反并聯(lián)的可控硅構(gòu)成，每只可控硅都需要連接觸發(fā)電路，以單組電容器為例就需要6路觸發(fā)電路、6只單向可控硅或者3只反并聯(lián)的雙向可控硅，而且高電壓大電流的可控硅價(jià)格比較昂貴，因此存在成本較高、觸發(fā)電路復(fù)雜而繁多的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型主要解決原有TSC裝置所用可控硅模塊由2只反并聯(lián)的可控硅構(gòu)成，而每只可控硅都需要連接觸發(fā)電路，存在觸發(fā)電路復(fù)雜而繁多、成本較高的技術(shù)問(wèn)題；提供一種預(yù)充電TSC裝置中的可控硅電路，其減少所用可控硅數(shù)量，簡(jiǎn)化觸發(fā)電路，降低成本，還能保證電容器能過(guò)零投切，電容器的投入瞬時(shí)涌流近似為零。本實(shí)用新型的上述技術(shù)問(wèn)題主要是通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決的:預(yù)充電TSC裝置包括三個(gè)串聯(lián)電路，每個(gè)串聯(lián)電路由電容、電抗器、第一熔斷器、電流互感器和可控硅模塊相串聯(lián)而成，三個(gè)串聯(lián)電路頭尾相連形成三個(gè)連接點(diǎn)M,這三個(gè)連接點(diǎn)M分別和A相母線、B相母線、C相母線相連，所述的可控硅模塊為可控硅SCR和二極管D的反并聯(lián)電路，即二極管D的正極和可控硅SCR的陰極相連，二極管D的負(fù)極和可控硅SCR的陽(yáng)極相連。可控硅SCR的門(mén)極和自動(dòng)控制系統(tǒng)相連。在觸發(fā)可控硅投入電容器之前，先經(jīng)過(guò)一個(gè)與可控硅反并聯(lián)的二極管給電容器充電，使將要投入的電容器與電源電壓同步，再觸發(fā)可控硅導(dǎo)通投入電容器，此時(shí)電容器的投入瞬時(shí)涌流近似為零；在電容器電流過(guò)零時(shí)刻切除電容器，達(dá)到電容器過(guò)零投切的目的。本實(shí)用新型每相的每個(gè)開(kāi)關(guān)支路和原來(lái)的TSC裝置相比少了一只可控硅，因此觸發(fā)可控硅的電路變得簡(jiǎn)單，每相只需要觸發(fā)一只可控硅就可以，也就是在交流全波系統(tǒng)中，觸發(fā)半波電路即可，每相觸發(fā)電路減少接近30%，而且二極管的價(jià)格比可控硅的價(jià)格減少約20%,因此有效降低TSC裝置的成本，也便于維護(hù)，觸發(fā)控制也更加方便。作為優(yōu)選，所述的串聯(lián)電路由電容、電抗器、第一熔斷器、電流互感器和可控硅模塊依次相連而成。作為優(yōu)選，所述的三個(gè)串聯(lián)電路頭尾相連形成的三個(gè)連接點(diǎn)M分別經(jīng)斷路器FQ和A相母線、B相母線、C相母線相連，斷路器FQ上并聯(lián)有電阻、第二熔斷器和交流接觸器KM相連而成的串聯(lián)電路。觸發(fā)時(shí)，先使交流接觸器KM合閘，通過(guò)電阻給電容充電，保證此時(shí)的電容相位波形與系統(tǒng)電源A、B、C相同步，然后合閘主回路斷路器FQ，觸發(fā)電路自動(dòng)檢測(cè)到有效電源信號(hào)，并檢測(cè)到主回路斷路器合閘開(kāi)關(guān)到位后，在有效合閘信號(hào)情況下，在< 20ms時(shí)間內(nèi)，給出使可控硅導(dǎo)通的脈沖列信號(hào)。進(jìn)一步保證電容器能過(guò)零投切，電容器的投入瞬時(shí)涌流近似為零，提高裝置可靠性。本實(shí)用新型的有益效果是:大大減少所用可控硅數(shù)量，簡(jiǎn)化觸發(fā)電路，便于維護(hù)，降低成本，投入、切除電容器時(shí)均無(wú)涌流產(chǎn)生，而且無(wú)操作過(guò)電壓，可靠性高。

圖1是本實(shí)用新型的一種電路連接結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.電容，2.電抗器，3.第一熔斷器，4.電流互感器，5.可控硅模塊，6.電阻，
7.第二熔斷器，8.避雷器。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。實(shí)施例:本實(shí)施例的預(yù)充電TSC裝置中的可控硅電路，如圖1所示，預(yù)充電TSC裝置包括三個(gè)串聯(lián)電路，每個(gè)串聯(lián)電路由電容1、電抗器2、第一熔斷器3、電流互感器4和可控硅模塊5依次相連而成，可控硅模塊5為可控硅SCR和二極管D的反并聯(lián)電路，即二極管D的正極和可控硅SCR的陰極相連，二極管D的負(fù)極和可控硅SCR的陽(yáng)極相連，三個(gè)串聯(lián)電路頭尾相連形成三個(gè)連接點(diǎn)M，三個(gè)連接點(diǎn)M分別經(jīng)斷路器FQ和A相母線、B相母線、C相母線相連，三個(gè)連接點(diǎn)M又分別經(jīng)避雷器9接地，斷路器FQ上并聯(lián)有電阻6、第二熔斷器7和交流接觸器KM相連而成的串聯(lián)電路。可控硅SCR的門(mén)極、斷路器FQ及交流接觸器KM分別和自動(dòng)控制系統(tǒng)(即觸發(fā)電路)相連。觸發(fā)時(shí)，先使交流接觸器KM合閘，通過(guò)電阻給電容充電，保證此時(shí)的電容相位波形與系統(tǒng)電源A、B、C相同步，然后合閘主回路斷路器FQ，觸發(fā)電路自動(dòng)檢測(cè)到有效電源信號(hào)，并檢測(cè)到主回路斷路器合閘開(kāi)關(guān)到位后，在有效合閘信號(hào)情況下，在< 20ms時(shí)間內(nèi)，給出使可控硅導(dǎo)通的脈沖列信號(hào)。在觸發(fā)可控硅投入電容器之前，先經(jīng)過(guò)一個(gè)與可控硅反并聯(lián)的二極管給電容器充電，使將要投入的電容器與電源電壓同步，再觸發(fā)可控硅導(dǎo)通投入電容器，此時(shí)電容器的投入瞬時(shí)涌流近似為零；在電容器電流過(guò)零時(shí)刻切除電容器，達(dá)到電容器過(guò)零投切的目的。本實(shí)用新型每相的每個(gè)開(kāi)關(guān)支路和原來(lái)的TSC裝置相比少了一只可控硅，因此觸發(fā)可控硅的電路變得簡(jiǎn)單，每相只需要觸發(fā)一只可控硅就可以，也就是在交流全波系統(tǒng)中，觸發(fā)半波電路即可，每相觸發(fā)電路減少接近30%，而且二極管的價(jià)格比可控硅的價(jià)格減少約20%,因此有效降低成本，簡(jiǎn)化觸發(fā)電路，便于維護(hù)，觸發(fā)控制也更加方便，并且投入、切除電容器時(shí)均無(wú)涌流產(chǎn)生，而且無(wú)操作過(guò)電壓，提高可靠性。
權(quán)利要求1.一種預(yù)充電TSC裝置中的可控硅電路，其特征在于預(yù)充電TSC裝置包括三個(gè)串聯(lián)電路，每個(gè)串聯(lián)電路由電容(I)、電抗器(2)、第一熔斷器(3)、電流互感器(4)和可控硅模塊(5)相串聯(lián)而成，三個(gè)串聯(lián)電路頭尾相連形成三個(gè)連接點(diǎn)M，這三個(gè)連接點(diǎn)M分別和A相母線、B相母線、C相母線相連，所述的可控硅模塊(5)為可控硅SCR和二極管D的反并聯(lián)電路，即二極管D的正極和可控硅SCR的陰極相連，二極管D的負(fù)極和可控硅SCR的陽(yáng)極相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)充電TSC裝置中的可控硅電路，其特征在于所述的串聯(lián)電路由電容(I)、電抗器(2)、第一熔斷器(3)、電流互感器(4)和可控硅模塊(5)依次相連而成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的預(yù)充電TSC裝置中的可控硅電路，其特征在于所述的三個(gè)串聯(lián)電路頭尾相連形成的三個(gè)連接點(diǎn)M分別經(jīng)斷路器FQ和A相母線、B相母線、C相母線相連，斷路器FQ上并聯(lián)有電阻(6)、 第二熔斷器(7)和交流接觸器KM相連而成的串聯(lián)電路。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種預(yù)充電TSC裝置中的可控硅電路，包括三個(gè)串聯(lián)電路，每個(gè)串聯(lián)電路由電容、電抗器、第一熔斷器、電流互感器和可控硅模塊相串聯(lián)而成，三個(gè)串聯(lián)電路頭尾相連形成三個(gè)連接點(diǎn)M，這三個(gè)連接點(diǎn)M分別和A相母線、B相母線、C相母線相連，所述的可控硅模塊為可控硅SCR和二極管D的反并聯(lián)電路，即二極管D的正極和可控硅SCR的陰極相連，二極管D的負(fù)極和可控硅SCR的陽(yáng)極相連。本實(shí)用新型大大減少所用可控硅數(shù)量，簡(jiǎn)化觸發(fā)電路，便于維護(hù)，降低成本，投入、切除電容器時(shí)均無(wú)涌流產(chǎn)生，而且無(wú)操作過(guò)電壓，可靠性高。
文檔編號(hào)H02J3/18GK203086142SQ20122067823
公開(kāi)日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者凌忠興, 黃國(guó)連, 雷凌燕 申請(qǐng)人:浙江瑞泰電力電子有限公司