當(dāng)Kl，K2兩端的電壓相等時，光耦截止，輸出為低電平，不相等時，輸出為高電平，由于該方法使用電流導(dǎo)通光耦，具備一定的抗諧波能力，抗干擾能力較好。電容器的過零投切即需要根據(jù)該過零信號來判斷。
[0026]如圖3所示，本實用新型所述控制單元中的可控硅驅(qū)動電路，以A相可控硅驅(qū)動電路為例，A_CTRL依次連接R6、R7、Q3，Q3的輸出端3連接R5，R5的另一端連接Q2、R4，Q2的輸出端3連接依次連接Rl、C2、R3，Rl的另一端連接Ql，Ql的輸出端2連接D3、Zl, Zl的另一端連接Tl，Tl的兩路輸出端分別連接D1、Cl、R2、D2及D4、C3、R2、D5，D2的一端連接G1，另一端連接K1，D5的一端連接G2，另一端連接K2。由脈沖變壓器Tl驅(qū)動雙向可控硅模塊觸發(fā)其導(dǎo)通，其中脈沖變壓器Tl的驅(qū)動電路部分采用MOS管Ql驅(qū)動，A_CTRL為單片機發(fā)出的觸發(fā)控制信號端口，在單片機復(fù)位后，A_CTRL為低電平，三極管Q3不導(dǎo)通，Q2也不導(dǎo)通，MOS管Ql不導(dǎo)通，保證單片機上電時脈沖變壓器不工作，當(dāng)A_CTRL置高電平時，三極管Q3導(dǎo)通，Q2也導(dǎo)通，MOS管Ql導(dǎo)通，脈沖變壓器兩端加12V電壓，產(chǎn)生觸發(fā)電流，導(dǎo)通可控硅模塊。單片機在收到投切信號后，會在電壓的過零時刻發(fā)出驅(qū)動脈沖信號，投入電容器，投入時序按照先投入C相可控硅，判斷C相已投入后，再投入A相可控硅模塊。
[0027]工作時，一次電流互感器采集電網(wǎng)的電流信號，并將電流信號傳給綜合測控裝置，綜合測控裝置內(nèi)部采集電壓信號，并將電壓、電流信號進行分析、計算，得到所需補償?shù)臒o功缺額，并根據(jù)當(dāng)前的無功功率及功率因數(shù)判斷是否對所述裝置進行投切操作。
[0028]當(dāng)當(dāng)前無功功率大于零且功率因數(shù)小于目標功率因數(shù)時，綜合測控裝置給出投入命令，通過總線通訊端口或電平控制端口給到裝置的控制單元；裝置控制單元的過零檢測電路檢測可控硅兩端的過零信號，并在收到綜合測控裝置給出的投入命令后，在電壓過零時刻，發(fā)出觸發(fā)脈沖信號，觸發(fā)雙向可控硅模塊，每半個周波輪流觸發(fā)其導(dǎo)通，這樣所述投切補償單元輸出補償電流，補償電流經(jīng)過斷路器輸送至電網(wǎng)，補償了電網(wǎng)的無功缺額，并將功率因數(shù)提高到目標功率因數(shù)。
[0029]當(dāng)當(dāng)前無功功率小于零或者功率因數(shù)大于目標功率因數(shù)時，綜合測控裝置給出切除命令，通過總線通訊端口或電平控制端口給到裝置的控制單元；裝置控制單元的可控硅驅(qū)動電路撤除觸發(fā)脈沖信號，關(guān)斷所述裝置投切補償單元的可控硅模塊，切斷電容器、電抗器通路。
[0030]本實施例控制單元的單片機采用基于ARM平臺的STM32F100RBT6 ;可控硅的驅(qū)動由脈沖變壓器生成觸發(fā)驅(qū)動信號，脈沖變壓器的型號為KMB418-311，為可控硅專用觸發(fā)變壓器，脈寬在20us以上可以可靠觸發(fā)可控硅。
[0031 ] 除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種智能集成式快速諧波抑制無功補償裝置，其特征在于:包括控制單元和投切補償單元，所述控制單元包括過零檢測單元和可控硅驅(qū)動單元； 所述投切補償單元包括第一可控硅模塊、第二可控硅模塊、第一電抗器、第二電抗器、第三電抗器以及角接電容器；所述第一可控硅模塊的陽極端與外部三相電源的第一相線連接，陰極端與第一電抗器串聯(lián)，所述第二可控硅模塊的陽極端與外部三相電源的第三相線連接，陰極端與第二電抗器串聯(lián)，所述第一、第二、第三電抗器并聯(lián)后與角接電容器連接，所述第三電抗器另一端與外部三相電源的第二相線連接；所述第一可控硅模塊的陰陽兩極并聯(lián)有第一阻容吸收電路、第二可控硅模塊陰陽兩極并聯(lián)有第二阻容吸收電路； 所述可控硅驅(qū)動單元與第一可控硅模塊、第二可控硅模塊的控制極分別連接，所述過零檢測單元與第一可控硅模塊、第二可控硅模塊的陰陽兩極分別連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能集成式快速諧波抑制無功補償裝置，其特征在于:在投切補償單元和外部三相電源之間還串聯(lián)有斷路器和內(nèi)部電流互感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能集成式快速諧波抑制無功補償裝置，其特征在于:所述控制單元還包括內(nèi)部電流檢測端口，所述內(nèi)部電流檢測端口與內(nèi)部電流互感器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能集成式快速諧波抑制無功補償裝置，其特征在于:所述控制單元還包括溫度檢測端口、人機顯示端口、電源端口以及總線通訊和電平控制信號輸入端口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能集成式快速諧波抑制無功補償裝置，其特征在于:所述電抗器、角接電容器、第一可控硅模塊以及第二可控硅模塊內(nèi)置有溫度傳感器，所述溫度傳感器輸出信號接至控制單元的溫度檢測端口。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能集成式快速諧波抑制無功補償裝置，其特征在于:還包括電抗器風(fēng)扇和散熱器風(fēng)扇，所述風(fēng)扇與所述控制單元的信號控制端口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一項所述的智能集成式快速諧波抑制無功補償裝置，其特征在于:所述控制單元的單片機采用基于ARM平臺的STM32F100RBT6。
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能集成式快速諧波抑制無功補償裝置，包括斷路器、內(nèi)部電流互感器、控制單元、投切補償單元，投切補償單元包括可控硅模塊、阻容吸收電路、電抗器、電容器。斷路器一端接入電網(wǎng)，另一端連接內(nèi)部電流互感器及投切補償單元；投切補償單元中可控硅模塊、電抗器、電容器依次相連，控制單元包括可控硅驅(qū)動電路、過零檢測電路、內(nèi)部電流檢測電路、溫度檢測電路、人機顯示面板、總線通訊和電平控制信號輸入端口。本實用新型適合于負荷頻繁變化的三相電網(wǎng)，響應(yīng)速度快、過零投切、無涌流、無拉弧、無需放電即可再次投入，能夠抑制諧波電流和閃變電流，并為負荷頻繁變化的用電設(shè)備快速的提供所需的無功功率補償。
【IPC分類】H02J3-18, H02J3-01
【公開號】CN204304446
【申請?zhí)枴緾N201420771565
【發(fā)明人】徐魁, 常新平, 李銘梔
【申請人】江蘇南自通華電力自動化有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月9日