本發(fā)明涉及一種用于配電系統(tǒng)的無功補償投切裝置，特別涉及一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)。

背景技術(shù)：

目前，市面上很多廠家為了節(jié)約成本，使用真空接觸器或繼電器等機械開關(guān)作為投切電容器組的執(zhí)行機構(gòu)，此種機構(gòu)動作時間不確定，且受環(huán)境因數(shù)影響大，響應(yīng)速度慢無法實現(xiàn)真正意義上的“過零投切”，使得投切瞬間沖擊電流大影響設(shè)備壽命，有的甚至直接燒毀，有的通過串聯(lián)電感來減少電流沖擊躲過出廠質(zhì)量檢查，有的使用家用電器重復(fù)耐壓值只有800V的簡單光耦作為晶閘管驅(qū)動電路，而在多次投切電容時間間隔很短的情況下會使電容兩端有殘壓，與線電壓疊加使得電壓峰值可達上千伏，很容易燒壞設(shè)備。本裝置在器件選型上充分考慮此條件，所選器件適當(dāng)且能夠滿足此要求，并且自行設(shè)計了過零檢測電路，反復(fù)實驗驗證其過零信號準(zhǔn)確，能滿足要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，提供一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)，在配電系統(tǒng)無功補償過程中，做到在電壓過零點附近，準(zhǔn)確快速地投入系統(tǒng)無功補償。

電力系統(tǒng)無功補償設(shè)備如電容器組投入電網(wǎng)的瞬間如果不是在電壓過零點則會產(chǎn)生很大的過流沖擊，沖擊過大會直接燒毀投切開關(guān)和用電設(shè)備，因此需要在電壓過零點快速投入電網(wǎng)以實現(xiàn)在投入瞬間的暫態(tài)過程電流不會很大，從而實現(xiàn)保護用電設(shè)備的功能，同時提高用戶的電能質(zhì)量和用電可靠性。

本發(fā)明一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)，與市面上的復(fù)合開關(guān)大致功能相同，都是應(yīng)用在無功補償設(shè)備中，可用在低壓無功補償設(shè)備中作為投切開關(guān)，實現(xiàn)將電容器組投入電網(wǎng)進行無功功率補償和切除退出無功功率補償功能，但本發(fā)明相較于市面上的復(fù)合開關(guān)具有明顯的優(yōu)勢，準(zhǔn)確的過零電路使得電容器補償瞬間不會產(chǎn)生過大的沖擊電流，從而保護開關(guān)和用電設(shè)備，提高電能質(zhì)量和供電可靠性。使用晶閘管擔(dān)任投切任務(wù)，響應(yīng)速度快，使用繼電器擔(dān)任導(dǎo)通任務(wù)，可以保護晶閘管，大大延長晶閘管的用壽命，同時，過壓、欠壓電路，缺相檢測電路和電源電路一體化設(shè)計結(jié)構(gòu)更加合理，成本更加低廉，有利于提高產(chǎn)品的市場競爭力。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)膹?fù)合開關(guān)，其包括控制芯片、過零檢測電路、晶閘管、繼電器，其特征在于控制芯片分別無功補償控制器、繼電器、晶閘管和過零檢測電路相連，所述晶閘管連接在三相電網(wǎng)和電容器組之間，所述繼電器與所述晶閘管并聯(lián)，所述過零檢測電路連接在三相電網(wǎng)與晶閘管之間，所述控制芯片接收無功補償控制器輸入的投切信號。

所述三相電網(wǎng)的無功不平衡，并且所述無功補償控制器針對于三相電網(wǎng)每一相發(fā)出獨立的投切信號。

所述復(fù)合開關(guān)的無功補償投入包括：

所述控制芯片接收所述無功補償控制器發(fā)出的每相不同的投切指令，當(dāng)接收到某一相投入信號時，控制芯片檢測所述相是否已經(jīng)投入，如已經(jīng)投入則保持投入狀態(tài)；如為切除狀態(tài)，且所述相的過零檢測電路輸出一個脈沖信號至所述控制芯片時，控制芯片向所述相晶閘管的使能端發(fā)PWM波，使所述相晶閘管導(dǎo)通，使得所述相的電容器接入電網(wǎng)實現(xiàn)無功功率的補償，然后延時一個時間段發(fā)出所述相繼電器的使能信號投入并聯(lián)在晶閘管兩端的繼電器，再延時一個時間段斷開所述相晶閘管使能端的PWM波信號，用繼電器代替晶閘管承擔(dān)導(dǎo)通任務(wù)；

所述復(fù)合開關(guān)的無功補償切除包括：

當(dāng)接收到無功補償控制器發(fā)出的某一相切除命令時，單片機檢測所述相是否為切除狀態(tài)，如已經(jīng)是切除狀態(tài)，則保持切除狀態(tài)，如果是投入狀態(tài)，且所述過零檢測電路輸出一個脈沖信號至所述控制芯片時，給所述相晶閘管的使能端發(fā)PWM波讓所述相晶閘管導(dǎo)通，延時一個時間段給所述相繼電器發(fā)出切除信號把繼電器斷開，再延時一個時間段，斷開所述相晶閘管的PWM波使能信號，使晶閘管斷開從而使電容器從電網(wǎng)切除。

進一步的，所述時間段為20ms。

所述三相電網(wǎng)的無功平衡，且所述晶閘管僅包括連接在所述三相電網(wǎng)的A、C兩相與電容器組之間的兩組器件，所述三相電網(wǎng)的B相直接與所述電容器組連接，并且所述無功補償控制器針對于三相電網(wǎng)每一相發(fā)出同一的投切信號。

所述復(fù)合開關(guān)的無功補償投入包括：

所述控制芯片接收到無功補償控制器發(fā)出的投入信號時，檢測A，C相是否已經(jīng)投入，如已經(jīng)投入則保持投入狀態(tài)，如為切除狀態(tài)，如為切除狀態(tài)，且A、C相的過零檢測電路分別輸出一個脈沖信號至所述控制芯片時，給A、C相晶閘管的使能端發(fā)PWM波，使A、C相晶閘管導(dǎo)通，在A、C相晶閘管導(dǎo)通后延時一個時間段發(fā)出A、C相繼電器的使能信號投入并聯(lián)在A、C相晶閘管兩端的繼電器，再延時一個時間段后斷開A、C相晶閘管使能端的PWM波信號，用繼電器代替晶閘管承擔(dān)導(dǎo)通任務(wù)；

所述復(fù)合開關(guān)的無功補償切除包括：

當(dāng)控制芯片接收到無功補償控制器發(fā)出的切除指令時，檢測A、C兩相是否為切除狀態(tài)，如已經(jīng)是切除狀態(tài)，則保持切除狀態(tài)，如果是投入狀態(tài)，且A、C相的過零檢測電路分別輸出一個脈沖信號至所述控制芯片時，給A、C相晶閘管的使能端發(fā)PWM波，延時一個時間段給所述相繼電器發(fā)出切除信號把繼電器斷開，再延時一個時間段，斷開所述相晶閘管的PWM波使能信號，使晶閘管斷開從而使電容器從電網(wǎng)切除。

進一步的，所述時間段為20ms。

本發(fā)明的有益效果：在配電系統(tǒng)無功補償中準(zhǔn)確過零，快速投切，使系統(tǒng)快速得到無功補償，并且暫態(tài)時間短，暫態(tài)過程沖擊小，提高系統(tǒng)暫態(tài)過程的電能質(zhì)量，提高供電可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的分補單相投切流程圖；

圖2是本發(fā)明的共補投切流程圖；

圖3是本發(fā)明的過零檢測電路圖；

圖4是本發(fā)明的過零信號與對應(yīng)信號對比圖；

圖5是本發(fā)明的單相過零點準(zhǔn)確投入波形圖；

圖6是本發(fā)明的共補過零點不準(zhǔn)確投入波形圖；

圖7(a)是本發(fā)明的電源模塊電路圖；

圖7(b)是本發(fā)明的缺相檢測電路圖；

圖7(c)是本發(fā)明的過壓、欠壓檢測電路圖；

圖8是本發(fā)明的共分補復(fù)合開關(guān)實驗接線圖；

圖9是本發(fā)明的互感器測量電壓電路圖；

圖10是本發(fā)明的互感器測量電流電路圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)，分為共補型和分補型兩種型號。共補即在三相電無功功率大致平衡但無功功率都不足的情況下，三相電容一起投入實現(xiàn)電網(wǎng)的三相電無功功率都補償相同容量。分補是在三相無功功率不平衡的情況下，通過分相補償實現(xiàn)三相無功大致平衡，避免不對稱，可以實現(xiàn)三相電的每一相分別投入電容補償或切除過補的無功，實現(xiàn)電網(wǎng)的三相無功功率大致平衡且三相的功率因數(shù)都滿足電能質(zhì)量的要求。

分補投切流程圖如圖1所示，該圖為以單相投切為例的流程圖。

分補型的方案投入過程：一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)(分補型)的三個投切使能端接收控制器發(fā)出的投切指令(低電平0V投入，高電平5V切除)，三個使能端接一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)(分補型)的單片機控制芯片TSC12C5410AD的三個輸入口，初始狀態(tài)下使能端口接5V的高電平，電容器組不投入，當(dāng)某一投切使能端(如A相)接收到控制器發(fā)出的低電平即0V信號時，單片機芯片TSC12C5410AD檢測到對應(yīng)相(例如A相)有低電平時，檢測A相是否已經(jīng)投入，如已經(jīng)投入則保持投入狀態(tài)即可，如為切除狀態(tài)，則檢測A相過零電路，A相過零電路在A相電壓非過零點附近時，輸出高電平即5V，在A相電壓過零點附近會有一個很窄的由高電平下降為低電平再上升為高電平的向下的脈沖，此脈沖信號連接單片機芯片TSC12C5410AD的某一IO口，單片機檢測該IO口在此脈沖到來時，給A相晶閘管的使能端發(fā)PWM波，使A相晶閘管導(dǎo)通，即電容器接入電網(wǎng)實現(xiàn)無功功率的補償，延時一小段時間大概20ms待電流穩(wěn)定發(fā)出A相繼電器的使能信號投入并聯(lián)在晶閘管兩端的繼電器，再延時一小段時間大概20ms待電流穩(wěn)定后斷開A相晶閘管使能端的PWM波信號，用繼電器代替晶閘管承擔(dān)導(dǎo)通任務(wù)。

分補型的方案切除過程：當(dāng)一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)(分補型)接收到控制器發(fā)出的高電平即5V時，單片機檢測A相是否為切除狀態(tài)，如已經(jīng)是切除狀態(tài)，則保持切除狀態(tài)即可，如果是投入狀態(tài)，則檢測A相的過零電路輸入單片機的脈沖，在脈沖到來時，給A相晶閘管的使能端發(fā)PWM讓A相晶閘管導(dǎo)通，延時一小段時間大概20ms待電流穩(wěn)定給A相繼電器發(fā)出切除信號把繼電器斷開，再延時一小段時間大約20ms待電流穩(wěn)定，斷開A相晶閘管的PWM波使能信號，使晶閘管斷開從而使電容器從電網(wǎng)切除。以上過程可以通過電力電子器件的快速響應(yīng)實現(xiàn)電容器組在電壓過零點快速投入電網(wǎng)，避免造成很大的電流沖擊，從而保護開關(guān)和用電設(shè)備，提高電能質(zhì)量和供電可靠性，在投入后用繼電器代替晶閘管擔(dān)任導(dǎo)通任務(wù)，可以減少導(dǎo)通損耗，同時保護晶閘管，延長晶閘管的使用壽命。在需要切除電容器組時，也是先導(dǎo)通晶閘管，再切除繼電器，最后再切除晶閘管，使晶閘管擔(dān)任投入和切除的任務(wù)，快速響應(yīng)，從而避免導(dǎo)通和切除瞬間的沖擊過大，晶閘管切除電容器可以不在電壓過零點，因為只要關(guān)閉晶閘管的PWM波使能信號，晶閘管會在自然過零點斷開，這是晶閘管的器件特性，此特性應(yīng)用在該處正好可以避免無功補償切除瞬間產(chǎn)生過流沖擊。

共補投切流程圖如圖2所示。

共補型的方案:一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)的共補型和分補型的大致功能類似，都是使用晶閘管擔(dān)任投入和切除任務(wù)，避免系統(tǒng)在投入和切除瞬間的電流沖擊過大，使用磁保持繼電器擔(dān)任導(dǎo)通任務(wù)，降低功耗，并且保護晶閘管，延長晶閘管的使用壽命，只是與分補不同的是，共補型的B相直接用導(dǎo)線接通，只在A，C兩相有晶閘管和磁保持繼電器，A，C兩相投入的時候是力爭做到一起投入，切除的時候也爭取一起切除，從而使三相電容同時補償系統(tǒng)的無功不足，或同時切除過補的無功，減少系統(tǒng)暫態(tài)不對稱時間。具體過程如下：

投入過程：一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)(共補型)的A相投切使能端接收控制器發(fā)出的投切指令(低電平0V投入，高電平5V切除)，A相使能端接一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)(分布型)的單片機控制芯片TSC12C5410AD的一個IO輸入口，初始狀態(tài)下使能端口接5V的高電平，電容器組不投入，當(dāng)A相接收到控制器發(fā)出的低電平即0V信號時，單片機芯片TSC12C5410AD檢測到A相有低電平時，檢測A，C相是否已經(jīng)投入，如已經(jīng)投入則保持投入狀態(tài)即可，如為切除狀態(tài)，則先檢測C相過零電路，C相過零電路在C相電壓非過零點附近時，輸出高電平即5V，在C相電壓過零點附近會有一個很窄的由高電平下降為低電平再上升為高電平的向下的脈沖，此脈沖信號連接單片機芯片TSC12C5410AD的某一IO口，單片機檢測該IO口在此脈沖到來時，給C相晶閘管的使能端發(fā)PWM波，使C相晶閘管導(dǎo)通，同理檢測A相的過零信號，并導(dǎo)通A相的晶閘管，A相大約滯后C相120°，此時，三相電容器組已經(jīng)接入電網(wǎng)實現(xiàn)無功功率的補償，在C相晶閘管導(dǎo)通后延時一小段時間大概20ms待電流穩(wěn)定發(fā)出C相繼電器的使能信號投入并聯(lián)在C相晶閘管兩端的繼電器，再延時一小段時間大概20ms待電流穩(wěn)定后斷開C相晶閘管使能端的PWM波信號，用繼電器代替晶閘管承擔(dān)導(dǎo)通任務(wù)，A相同理。

切除過程：當(dāng)一種用于配電系統(tǒng)無功補償?shù)男滦蛷?fù)合開關(guān)(共補型)接收到控制器發(fā)出的高電平即5V時，單片機檢測A，C兩相是否為切除狀態(tài)，如已經(jīng)是切除狀態(tài)，則保持切除狀態(tài)即可，如果是投入狀態(tài)，則檢測C相的過零電路輸入單片機的脈沖，在脈沖到來時，給C相晶閘管的使能端發(fā)PWM讓C相晶閘管導(dǎo)通，同理檢測A相的過零信號，并導(dǎo)通A相的晶閘管，A相大約滯后C相120°，C相晶閘管導(dǎo)通后延時一小段時間大概20ms待電流穩(wěn)定給C相繼電器發(fā)出切除信號把繼電器斷開，再延時一小段時間大約20ms待電流穩(wěn)定，斷開C相晶閘管的PWM波使能信號，使C相晶閘管斷開，同理A相，從而使電容器從電網(wǎng)切除。同分補型一樣，以上過程可以通過電力電子器件的快速響應(yīng)實現(xiàn)電容器組在電壓過零點快速投入電網(wǎng)，避免造成很大的電流沖擊，從而保護開關(guān)和用電設(shè)備，提高電能質(zhì)量和供電可靠性，在投入后用繼電器代替晶閘管擔(dān)任導(dǎo)通任務(wù)，可以減少導(dǎo)通損耗，同時保護晶閘管，延長晶閘管的使用壽命。在需要切除電容器組時，也是先導(dǎo)通晶閘管，再切除繼電器，最后再切除晶閘管，使晶閘管擔(dān)任投入和切除的任務(wù)，快速響應(yīng)，從而避免導(dǎo)通和切除瞬間的沖擊過大，晶閘管切除電容器可以不在電壓過零點，因為只要關(guān)閉晶閘管的PWM波使能信號，晶閘管會在自然過零點斷開，這是晶閘管的器件特性，此特性應(yīng)用在該處正好可以避免無功補償切除瞬間產(chǎn)生過流沖擊。

電壓過零檢測電路：

本發(fā)明設(shè)計的電壓過零點檢測電路非常準(zhǔn)確，經(jīng)過多次循環(huán)反復(fù)實驗測量，都是在電壓過零點附近形成一小段很窄的脈沖波，這樣就便于無功補償能準(zhǔn)確在電壓過零點投入補償，避免投入瞬間的電流沖擊過大，此過零檢測電路是關(guān)鍵，如果過零檢測不準(zhǔn)確則可能直接燒毀開關(guān)和用電設(shè)備。

由于當(dāng)電容電壓和電網(wǎng)電壓相差較大時，容易產(chǎn)生沖擊電流。根據(jù)《低壓無功補償?shù)募夹g(shù)規(guī)范》的規(guī)定，電容投切時產(chǎn)生的沖擊涌流應(yīng)該在2倍額定電流以內(nèi)。因此，實現(xiàn)過零投切的主要電路就是可控硅電壓的過零檢測電路。原先許多廠家使用的光耦MOC3083內(nèi)部的確有過零檢測模塊，但因這類光耦的重復(fù)耐壓不夠高，容易在過高電壓下?lián)舸?，且容易誤觸發(fā)。光耦直接接入高壓測，無明顯限流降壓等隔離措施，一旦光耦燒毀，極易危及到其他控制回路。因此，本發(fā)明對過零檢測電路重新設(shè)計，采用限流電阻限制電流，利用光耦的特性，巧妙利用三極管的特性捕捉過零點，光耦發(fā)光導(dǎo)通輸出的低電平信號就是過零信號，如圖3。

圖3中，過零檢測電路接在晶閘管兩端，并加限流電阻R1和R2，主要工作過程是，整流橋B1將晶閘管兩端電壓全波整流，經(jīng)過二極管D1和D2分別向電路供電，電容C2和C3在穩(wěn)壓管D3的作用下穩(wěn)壓。分析該電路需要有個參考點，選a點為參考點，假設(shè)二極管D1和D2的管壓降均為0.7V，則可知c和d的電位相同，且c和d的電位假設(shè)逐漸下降到晶閘管兩端接近過零點，同時b點通過電阻R3和R4分壓，使得bc兩點間電位相差0.7V時，滿足三極管Q1的導(dǎo)通條件，Q1飽和導(dǎo)通，將Q2的基極接地，Q2的基極接地將快速促使復(fù)合管Q2和Q3飽和導(dǎo)通，光耦的發(fā)光端將流過電流，光耦導(dǎo)通，將輸出電壓拉低，單片機得到低電平信號即表示晶閘管兩端電壓的過零點。圖中C1的作用是鉗位，避免Q1誤導(dǎo)通，R5起到Q1基極電流的限流作用，電阻R6的作用在復(fù)合管關(guān)斷時，由于Q2的基極和Q3的射極存在極間電容效應(yīng)，需要用電阻快速放電。R7是光耦導(dǎo)通時的限流電阻，電阻R8的作用是光耦發(fā)光測在關(guān)斷后，存在電容效應(yīng)，為了快速放電而需要增加R8。當(dāng)檢測到LA和CA兩端過零點時，光耦導(dǎo)通，將輸出端電平拉低，受到電容的儲能不大的原因，此能量會快速釋放，從而可以做到輸出端的低電平的脈寬非常小。R9為上拉電阻，一般2k足夠，電阻太大將導(dǎo)致低電平脈寬的上升沿陡度大，需要較慢時間拉回高電平。

本發(fā)明的過零信號與對應(yīng)信號對比圖如圖4所示：1號黃色線為電壓信號，通過電壓互感器將市電降為2.5左右的交流電，2號藍色線為過零電路的輸出波形，由圖4可以看出，此過零電路正好在電壓過零點附近有一個很窄的向下的脈沖波，非常準(zhǔn)確。

本發(fā)明的單相過零點準(zhǔn)確投入波形圖如圖5所示，做單相投入實驗，以A相為例，1號黃色線為單片機給A相晶閘管使能端發(fā)的PWM波；2號藍色線為A相晶閘管兩端的電壓波形，通過電壓互感器將市電降為2.5V左右的交流電接示波器測量，當(dāng)晶閘管未導(dǎo)通時，A相晶閘管兩端的波形就是A相的電壓波形，當(dāng)晶閘管導(dǎo)通后，晶閘管兩端的電壓為近視為0V，因此，此時的電壓波形也將保持為0V；3號紫色線為A相電流波形，通過電流互感器外接電阻轉(zhuǎn)化為較低的交流電壓信號接示波器，因此，其實際是A相電流的波形，當(dāng)晶閘管未導(dǎo)通時，其電流為0V，當(dāng)晶閘管導(dǎo)通后才有電流，如圖可以看出，晶閘管導(dǎo)通瞬間，A相的電流沖擊不大，完全滿足要求；4號綠色線為A相的過零信號輸出端，由圖可以看出，此過零信號非常準(zhǔn)確，正因為過零信號準(zhǔn)確，所以晶閘管導(dǎo)通投入無功補償瞬間，A相的電流沖擊才不會很大。

本發(fā)明的共補過零點不準(zhǔn)確投入波形圖如圖6所示，1，2分別為A，C兩相的電壓波形，3，4分別為A，C兩相的電流波形，在過零點不是很準(zhǔn)確的情況下，電流的沖擊非常大，幾乎為峰值的兩倍，有的甚至更大，明顯不符合要求，因此過零電路的準(zhǔn)確與否對無功補償來講是非常重要的。

過壓，過流，缺相電路和電源電路一體化設(shè)計：

本發(fā)明還將過壓，過流，缺相電路和電源模塊電路一體化設(shè)計，這樣可以在功能齊全的基礎(chǔ)上減少成本，使得該裝置更具有市場競爭性。過壓、欠壓、缺相電路和電源模塊電路如圖7(a)、(b)、(c)所示。

如圖7(a)中，電路辦的供電電源由A,C兩相的交流電經(jīng)過變壓器變?yōu)?4V的交流電，再經(jīng)過橋式整流電路變?yōu)?4V的直流電，得到24V的直流電源，此24V是相對A，C兩相都為標(biāo)準(zhǔn)的額定電壓來說的，當(dāng)A，C兩相電壓變不為額定電壓時，24V直流電源的電壓值也是對應(yīng)按比例變化的，因此此電壓可以作為過壓，欠壓信號接入過壓欠壓電路進行判斷，以圖7(c)中的VM的電壓為基準(zhǔn)信號，在圖7(c)中，通過從24V電源模塊接24V電源電壓進來，設(shè)置電阻值進行分壓，然后通過比較器與基準(zhǔn)電壓進行比較，可以使電源電壓超過額定電壓大約20％時發(fā)出過壓信號給單片機，低于額定電壓大約20％時，發(fā)出欠壓信號給單片機，單片機檢測到有過壓或者欠壓信號會發(fā)出切除命令使補償?shù)碾娙萜鹘M與電網(wǎng)斷開，以免對電網(wǎng)造成更加嚴重的影響。圖7(b)所示為缺相保護電路，三相電壓正常有輸入時，輸出端PHFL為高電平5V，當(dāng)有缺相時，輸出端輸出低電平0V，輸出端接單片機某一IO口，當(dāng)單片機檢測該IO口為低電平0V時，認為有缺相故障，會發(fā)出切除命令使補償?shù)碾娙萜鹘M與電網(wǎng)斷開，以免對電網(wǎng)造成更加嚴重的影響。圖7(a)的24V直流電源通過LM2576-12和MC7805分別穩(wěn)壓成12V和5V的直流電壓源，分別用于12V的繼電器動作和單片機等芯片供電，此電壓源即使在24V直流電源有較大波動時也能保持電壓基本穩(wěn)定。

本發(fā)明中的電路接線圖如圖8所示。用電流互感器測量電流的互感器接線圖為圖10所示，圖8中將原本兩個大小電流互感器簡化為一個電流互感器畫出，此互感器變比為20×1000＝20000，2K電阻兩端測得的電壓u1乘以20000/2000＝10即為實際電流。另外圖8中只畫出A相的電流互感器接線圖，B，C兩相和A相一樣。同理，圖9中用互感器測量電壓只畫出C相的接線圖，變比為600000/2000＝300，2K電阻兩端測得的電壓u2乘以300即為實際電壓。A，B兩相用互感器測量電壓的接線圖和C相接線方法一樣。

如圖8所示，直流電源輸入接220V交流供電，輸出5V的直流電源通過延遲繼電器接復(fù)合開關(guān)的使能端，模擬控制器給出投切控制信號，其中共補只需要接Ka即可，分補則可以分三個延時繼電器接Ka，Kb，Kc，如果三相同時投切的話，可以只用一個延時繼電器接三根線，圖8中畫出的就是三相同時投切的使能電路接線方式，可以根據(jù)需要參照修改。延遲繼電器一端接220V交流供電，另一端相當(dāng)于開關(guān)，可以設(shè)置投入延遲時間和切除延遲時間，例如圖中把投入延遲時間和切除延遲時間都設(shè)置成30s。

本發(fā)明中為安全起見，先斷開連接電容器組的空開，只接燈泡，確認無誤后再合上空開接電容器組，燈泡與電容器組并聯(lián)可以用作電容器切除后放電，也可指示放電是否完畢。圖8中只畫出一組共補和一組分補接線電路圖，實際需要多少復(fù)合開關(guān)組合參照共分補接線方式即可。

測量工具制作：

在本發(fā)明過程中，測量電壓可以用自己制作的互感器外接電阻測量。如圖9所示，用2mA/2mA的電流互感器，一端串聯(lián)接兩個300kW的電阻即600kW的電阻后直接接電網(wǎng)電壓,另一端并聯(lián)接2kW的電阻K1，電壓探頭接在K1兩端測電壓即可，測得的電壓u1乘以變比600000/2000＝300，得到的值就約為實際電壓值。此互感器可以測量的最大電壓不超過U＝6000000×0.002V＝1200V。

測量電流可以用100A/5A的大電流互感器，輸出端短接套一個5A/5mA的小電流互感器，小電流互感器輸出端并聯(lián)接一個2kW的電阻K2，電壓探頭接在K2兩端，如圖10所示。測得的電壓u2乘以變比((100/5)×1000)/2000＝10，得到的就是實際的電流大小。次互感器可以測量的最大電流不超過100A。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

過零點準(zhǔn)確，電容器在電壓過零點投入電網(wǎng)時，電流的沖擊小，有理與保護開關(guān)和用電設(shè)備，提高電能質(zhì)量和供電可靠性。

使用晶閘管電力電子器件能夠快速響應(yīng)，快速補償系統(tǒng)所需無功，并且使用磁保持繼電器擔(dān)任導(dǎo)通任務(wù)，減少損耗。

電源模塊，過壓、欠壓檢測模塊和缺相檢測模塊電路一體化設(shè)計，電路結(jié)構(gòu)更加合理，功能齊全，成本降低，提高產(chǎn)品的市場競爭力。

上面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來實施，因此，不能理解為對本發(fā)明保護范圍的限制。