一種用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，高壓永磁開關(guān)KA、KB、KC的輸入端分別與電網(wǎng)UA、UB、UC相連接，高壓永磁開關(guān)KA、KB、KC的輸出端與電抗器L1、L2、L3的一端連接，高壓永磁開關(guān)KA、KB、KC分別與電抗器L1、L2、L3串聯(lián)，電抗器L1的另一端、電抗器L2的另一端、電抗器L3的另一端分別與電容器C1、C2、C3的一端連接，電容器C1、C2、C3與電壓互感器PT1、PT2、PT3的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PT1的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻R1，電壓互感器PT2的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻R2，電壓互感器PT3的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻R3。能夠有效地降低高壓開關(guān)合閘時(shí)形成的涌流，減少供電及配電設(shè)備過壓損壞的風(fēng)險(xiǎn)，延長電容器的使用壽命。
【專利說明】—種用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及供電電網(wǎng)的電力設(shè)備，特別涉及一種用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]無功補(bǔ)償在電子供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。在現(xiàn)有技術(shù)中的無功補(bǔ)償裝置中，通常使用電容器來實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償。由于電容器是電壓不能瞬變的器件，因此，電容器投入時(shí)會(huì)形成很大的涌流。一般的高壓開關(guān)合閘將產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)電流I一5倍的涌流；該涌流一旦與用戶的濾波器發(fā)生并聯(lián)諧振，將產(chǎn)生3 —10倍的沖擊過電壓，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)過壓損壞供配電設(shè)備的情況。因此，電容器投入形成的涌流會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生不利的干擾，也會(huì)降低電容器的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，有效地降低高壓開關(guān)合閘時(shí)形成的涌流，減少供電及配電設(shè)備過壓損壞的風(fēng)險(xiǎn)，延長電容器的使用壽命。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，聞壓永磁開關(guān)KA的輸入端與電網(wǎng)Ua相連接，聞壓永磁開關(guān)Ka的輸出端與電抗器LI的一端連接,高壓永磁開關(guān)Ka與電抗器LI串聯(lián)，電抗器LI的另一端與電容器Cl的一端連接，電容器Cl與電壓互感器PTl的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PTl的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻Rl ；
[0005]高壓永磁開關(guān)Kb的輸入端與電網(wǎng)Ub相連接，高壓永磁開關(guān)Kb的輸出端與電抗器L2的一端連接,高壓永磁開關(guān)Kb與電抗器L2串聯(lián)，電抗器L2的另一端與電容器C2的一端連接，電容器C2與電壓互感器PT2的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PT2的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻R2 ；
[0006]高壓永磁開關(guān)K。的輸入端與電網(wǎng)U。相連接，高壓永磁開關(guān)K。的輸出端與電抗器L3的一端連接,高壓永磁開關(guān)K。與電抗器L3串聯(lián)，電抗器L3的另一端與電容器C3的一端連接，電容器C3與電壓互感器PT3的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PT3的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻R3 ；
[0007]電容器Cl的另一端、電容器Cl的另一端和電容器Cl的另一端連接在一起構(gòu)成中點(diǎn)。
[0008]上述用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，電抗器LI的電壓降、電抗器L2的電壓降和電抗器L3的電壓降均為5%;電壓互感器PTl的額定一次電壓、電壓互感器PT2的額定一次電壓和電壓互感器PT3的額定一次電壓均為10KV，電壓互感器PTl的額定二次電壓、電壓互感器PT2的額定二次電壓和電壓互感器PT3的額定二次電壓均為100V ；電阻R1、電阻R2和電阻R3的阻值均為1000歐。[0009]上述用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，電容器Cl、電容器C2和電容器C3的額定電壓均為3KV?6KV。
[0010]上述用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器的輸入端分別與電網(wǎng)Ua、電網(wǎng)Ub和電網(wǎng)Uc連接，投切命令開關(guān)S的輸出端和電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器的輸出端分別與選相控制器的輸入端連接，選相控制器的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接，永磁線圈驅(qū)動(dòng)器的輸出端分別與高壓永磁開關(guān)Ka的輸入端、高壓永磁開關(guān)KB的輸入端和高壓永磁開關(guān)K。的輸入端連接。
[0011]上述用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，選相控制器包括工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元、投切時(shí)刻計(jì)算單元和投切信號(hào)輸出單元，投切命令開關(guān)S的輸出端、電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器的輸出端和工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元的輸出端分別與投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸入端連接，投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸出端與投切信號(hào)輸出單元的輸入端連接，投切信號(hào)輸出單元的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)能夠有效地降低高壓開關(guān)合閘時(shí)形成的涌流，減少供電及配電設(shè)備過壓損壞的風(fēng)險(xiǎn)，延長電容器的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)的電路圖。圖2為本實(shí)用新型用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)的投切原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1所示，在本實(shí)施例用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)用于IOKV供電電網(wǎng)，高壓永磁開關(guān)Ka的輸入端與電網(wǎng)Ua相連接，高壓永磁開關(guān)Ka的輸出端與電抗器LI的一端連接,高壓永磁開關(guān)Ka與電抗器LI串聯(lián)，電抗器LI的另一端與電容器Cl的一端連接，電容器Cl與電壓互感器PTl的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PTl的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻Rl ；
[0015]高壓永磁開關(guān)Kb的輸入端與電網(wǎng)Ub相連接，高壓永磁開關(guān)KB的輸出端與電抗器L2的一端連接,高壓永磁開關(guān)Kb與電抗器L2串聯(lián)，電抗器L2的另一端與電容器C2的一端連接，電容器C2與電壓互感器PT2的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PT2的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻R2 ；
[0016]高壓永磁開關(guān)K。的輸入端與電網(wǎng)U。相連接，高壓永磁開關(guān)K。的輸出端與電抗器L3的一端連接,高壓永磁開關(guān)K。與電抗器L3串聯(lián)，電抗器L3的另一端與電容器C3的一端連接，電容器C3與電壓互感器PT3的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PT3的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻R3 ;電容器Cl的另一端、電容器Cl的另一端和電容器Cl的另一端連接在一起構(gòu)成中點(diǎn)。
[0017]電抗器LI的電壓降、電抗器L2的電壓降和電抗器L3的電壓降均為5% ;電壓互感器PTl的額定一次電壓、電壓互感器PT2的額定一次電壓和電壓互感器PT3的額定一次電壓均為10KV，電壓互感器PTl的額定二次電壓、電壓互感器PT2的額定二次電壓和電壓互感器PT3的額定二次電壓均為100V ；電阻R1、電阻R2和電阻R3的阻值均為1000歐。[0018]如圖2所示，電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器I的輸入端分別與電網(wǎng)Ua、電網(wǎng)Ub和電網(wǎng)Uc連接，選相控制器2包括工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元、投切時(shí)刻計(jì)算單元和投切信號(hào)輸出單元，投切命令開關(guān)S的輸出端、電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器I的輸出端和工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元的輸出端分別與投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸入端連接，投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸出端與投切信號(hào)輸出單元的輸入端連接，投切信號(hào)輸出單元的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器3的輸入端連接，永磁線圈驅(qū)動(dòng)器3的輸出端分別與高壓永磁開關(guān)Ka的輸入端、高壓永磁開關(guān)Kb的輸入端和高壓永磁開關(guān)K。的輸入端連接。
[0019]本實(shí)施例用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)在工作時(shí):選相控制器2的投切時(shí)刻計(jì)算單元接收到投切命令開關(guān)S的投切命令后，投切時(shí)刻計(jì)算單元根據(jù)電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器I傳來的電網(wǎng)電壓同步信號(hào)以及工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元傳來的工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)計(jì)算出投切時(shí)刻，并將該投切時(shí)刻輸送給投切信號(hào)輸出單元，投切信號(hào)輸出單元向永磁線圈驅(qū)動(dòng)器3輸出投切信號(hào)，永磁線圈驅(qū)動(dòng)器3根據(jù)輸入的投切信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電流，使得高壓永磁開關(guān)Ka、高壓永磁開關(guān)Kb和高壓永磁開關(guān)K。合閘或分閘【在電網(wǎng)電壓過零時(shí)刻分別合閘而投入電容器，在電流為零時(shí)刻分閘而將電容器從電網(wǎng)中切除，從而保證沖擊電流低于穩(wěn)態(tài)電流】。在本實(shí)施例中:高壓永磁開關(guān)合閘，投入電容器，電網(wǎng)電壓上升；高壓永磁開關(guān)分閘，退出電容器，電網(wǎng)電壓下降。本實(shí)用新型使得合閘涌流低于穩(wěn)態(tài)電流的50%，即使并聯(lián)諧振，沖擊過電壓低于一般的高壓開關(guān)沖擊過電壓的10%。并且，每個(gè)單相高壓永磁開關(guān)的合閘時(shí)刻和分閘時(shí)刻可以控制，精度小于等于0.5毫秒；本實(shí)用新型有專門的電容器容量衰減保護(hù)電路和放電線圈故障保護(hù)電路，相控開關(guān)斷開后，電壓互感器將電容器放電到O所用時(shí)間為10秒，非常適合于IOKV供電電網(wǎng)操作。
[0020]上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明創(chuàng)造所作的舉例，而并非對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造【具體實(shí)施方式】的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處 于本發(fā)明創(chuàng)造權(quán)利要求的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，其特征在于，高壓永磁開關(guān)Ka的輸入端與電網(wǎng)Ua相連接,高壓永磁開關(guān)Ka的輸出端與電抗器LI的一端連接,高壓永磁開關(guān)Ka與電抗器LI串聯(lián)，電抗器LI的另一端與電容器Cl的一端連接，電容器Cl與電壓互感器PTl的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PTl的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻Rl ； 高壓永磁開關(guān)Kb的輸入端與電網(wǎng)Ub相連接，高壓永磁開關(guān)Kb的輸出端與電抗器L2的一端連接，高壓永磁開關(guān)KB與電抗器L2串聯(lián)，電抗器L2的另一端與電容器C2的一端連接，電容器C2與電壓互感器PT2的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PT2的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻R2 ； 高壓永磁開關(guān)K。的輸入端與電網(wǎng)Uc相連接，高壓永磁開關(guān)K。的輸出端與電抗器L3的一端連接，高壓永磁開關(guān)K。與電抗器L3串聯(lián)，電抗器L3的另一端與電容器C3的一端連接，電容器C3與電壓互感器PT3的一次繞組并聯(lián)，電壓互感器PT3的二次繞組兩端之間串聯(lián)電阻R3 ； 電容器Cl的另一端、電容器Cl的另一端和電容器Cl的另一端連接在一起構(gòu)成中點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，其特征在于，電抗器LI的電壓降、電抗器L2的電壓降和電抗器L3的電壓降均為5%;電壓互感器PTl的額定一次電壓、電壓互感器PT2的額定一次電壓和電壓互感器PT3的額定一次電壓均為10KV，電壓互感器PTl的額定二次電壓、電壓互感器PT2的額定二次電壓和電壓互感器PT3的額定二次電壓均為IOOV ;電阻R1、電阻R2和電阻R3的阻值均為1000歐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，其特征在于，電容器Cl、電容器C2和電容器C3的額定電壓均為3KV?6KV。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，其特征在于，電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器⑴的輸入端分別與電網(wǎng)Ua、電網(wǎng)Ub和電網(wǎng)Uc連接，投切命令開關(guān)S的輸出端和電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器(I)的輸出端分別與選相控制器(2)的輸入端連接，選相控制器⑵的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器⑶的輸入端連接，永磁線圈驅(qū)動(dòng)器⑶的輸出端分別與高壓永磁開關(guān)Ka的輸入端、高壓永磁開關(guān)KB的輸入端和高壓永磁開關(guān)Kb的輸入端連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的新型三相相控開關(guān)，其特征在于，選相控制器(2)包括工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元、投切時(shí)刻計(jì)算單元和投切信號(hào)輸出單元，投切命令開關(guān)S的輸出端、電網(wǎng)電壓同步檢測(cè)器(I)的輸出端和工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元的輸出端分別與投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸入端連接，投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸出端與投切信號(hào)輸出單元的輸入端連接，投切信號(hào)輸出單元的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器(3)的輸入端連接。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203434635SQ201320585813
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】席世友, 司振生, 何寧, 佟寶全, 康鴻飛, 鄭飛揚(yáng), 席兵, 陳元培 申請(qǐng)人:國網(wǎng)重慶市電力公司綦南供電分公司, 北京龍?jiān)撮_關(guān)設(shè)備有限責(zé)任公司