專利名稱：磁控電抗器觸發(fā)控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種磁控電抗器觸發(fā)控制裝置。
背景技術(shù)：
磁控電抗器(MCR)主要由磁控電抗器本體、觸發(fā)控制模塊和控制器組成。磁控電抗器的磁路是“閥式”結(jié)構(gòu)，其鐵心由面積較大的部分和面積較小的部分串聯(lián)而成。觸發(fā)控制模塊控制繞組中直流大小平滑改變小面積鐵心飽和程度，從而改變電抗值和電抗器輸出容量。磁控電抗器主要功能是(1)吸收系統(tǒng)過剩無功，維持無功就地平衡；(2)減小電壓波動，穩(wěn)定系統(tǒng)電壓；(3)可以實現(xiàn)不平衡補償，減小負荷負序電流；(4)超高壓輸電線路中可以限制末端電壓升高，保證設(shè)備安全運行。磁控電抗器與電容器組并聯(lián)使用，可以實現(xiàn)無功功率實時動態(tài)補償。磁控電抗器控制繞組由一次繞組直接抽頭出來，采用自耦供電整流獲得控制所需要的直流。可控硅和二極管模塊跨接在上下繞組和同相鐵心柱之間，控制輸出直流大小。由于可控硅和二極管直接掛著高電位，其觸發(fā)電源獲取和觸發(fā)脈沖傳輸比較困難。傳統(tǒng)方法采用脈沖變壓器進行隔離觸發(fā)或者通過增加輔助控制繞組方式。采用脈沖變壓器進行隔離觸發(fā)存在體積大，抗干擾能力差，容易引起誤觸發(fā)，影響系統(tǒng)可靠性。增加輔助控制繞組，不但增加磁控電抗器體積和成本，還增大電抗器運行損耗。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種磁控電抗器觸發(fā)控制裝置，為磁控電抗器提供安全可靠觸發(fā)電源和觸發(fā)脈沖傳輸方式，解決電源和脈沖高電位隔離問題，有效降低電抗器制造成本，保證可控硅可靠觸發(fā)。
本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本實用新型包括接線端子、快速熔斷器、可控硅、二極管、散熱器、觸發(fā)驅(qū)動板、光纖、溫控開關(guān)、風(fēng)扇、支架、外殼、絕緣支柱和RC吸收回路。接線端子與快速熔斷器連接，快速熔斷器分別與可控硅、二極管連接，可控硅、二極管、RC吸收回路、溫控開關(guān)和觸發(fā)驅(qū)動板設(shè)置在散熱器表面，散熱器整體固定在支架和外殼內(nèi)，光纖與觸發(fā)驅(qū)動板連接，觸發(fā)驅(qū)動板輸出連接可控硅門極，溫控開關(guān)串聯(lián)在風(fēng)扇電源回路中，直接緊貼散熱器設(shè)置，風(fēng)扇設(shè)置在散熱器下側(cè)，其電源與觸發(fā)驅(qū)動板電源并聯(lián)。裝置對地絕緣，通過絕緣支柱支撐固定，裝置整體處于高電位。
本實用新型磁控電抗器觸發(fā)控制裝置緊靠磁控電抗器線圈安裝使用。接線端子總共有5個，第一個端子連接快速熔斷器，再由快速熔斷器連接可控硅的陽極A，可控硅的陰極K直接連接第二個接線端子，第三個端子連接另外一個快速熔斷器，再由該快速熔斷器連接二極管的陽極A，二極管的陰極K連接第四個接線端子，第五個接線端子和第二個接線端子構(gòu)成裝置的電源輸入。
為解決可控硅觸發(fā)驅(qū)動電路電源供電問題，本實用新型采用磁控電抗器主繞組抽頭取電、整體絕緣的結(jié)構(gòu)和工作方式。從磁控電抗器本體繞組上取出一定匝數(shù)線圈引出抽頭，電抗器上電時，抽頭電壓為交流220V左右。電源另外一個抽頭與可控硅控制繞組共用，由于可控硅電壓200V左右，這樣模塊內(nèi)最大電壓差在420V左右，一般絕緣導(dǎo)線可以滿足要求。電源用來給觸發(fā)驅(qū)動板和散熱器風(fēng)扇供電。當散熱器溫度高到60℃時，溫控開關(guān)節(jié)點閉合，風(fēng)扇啟動進行散熱。由于該交流220V對地有高電位(與系統(tǒng)電壓相當)，所以電源相聯(lián)的所有電路都是處于高電位，包括外殼。整個裝置采用整體絕緣支柱安裝方式支撐并固定。由于是整體隔離，電路板電源變壓器T1使用耐壓2000V常用變壓器即可。為防止風(fēng)扇短路和觸發(fā)驅(qū)動板內(nèi)部短路引起故障擴大，在交流220V回路中安裝5A保險絲。采用磁控電抗器主繞組抽頭取電、模塊整體絕緣的結(jié)構(gòu)解決了可控硅觸發(fā)隔離問題，與外加隔離變壓器相比，大大節(jié)省了安裝空間和體積，并降低了整體成本，提高了可靠性。
為解決觸發(fā)脈沖傳輸問題，本實用新型采用光纖隔離和恒流源觸發(fā)方式?？刂破鞲鶕?jù)三相同步電壓發(fā)出相應(yīng)角度的觸發(fā)脈沖，經(jīng)過電光轉(zhuǎn)換變成光脈沖進入光纖。由于光纖不導(dǎo)電，具有絕緣作用，該光信號經(jīng)光纖進入觸發(fā)驅(qū)動板，再經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換后還原為電脈沖，該電脈沖信號進一步放大處理后變成觸發(fā)電流源對可控硅進行觸發(fā)。與現(xiàn)有的脈沖變壓器觸發(fā)可控硅方式相比，采用繞組供電、光纖隔離恒流強觸發(fā)方式具有體積小、可靠性高、觸發(fā)分散性小等優(yōu)點。該方式既解決了高電位可控硅觸發(fā)隔離問題，又增強了抗干擾性，進一步提高了觸發(fā)性能。
本實用新型采用電抗器本體取電、光纖隔離觸發(fā)方式，并采用恒流源強脈沖對可控硅進行觸發(fā)，結(jié)構(gòu)簡單，觸發(fā)可靠，抗干擾能力強。


圖1為本實用新型磁控電抗器觸發(fā)控制裝置結(jié)構(gòu)正視圖圖2為本實用新型磁控電抗器觸發(fā)控制裝置側(cè)視圖圖3本實用新型磁控電抗器觸發(fā)控制裝置俯視圖圖4本實用新型磁控電抗器觸發(fā)控制裝置散熱器部分元器件結(jié)構(gòu)示意圖圖5本實用新型磁控電抗器觸發(fā)控制裝置電氣接線圖具體實施方式
如圖1-5所示，本實用新型包括接線端子1、快速熔斷器2、可控硅3、二極管4、散熱器5、觸發(fā)驅(qū)動板6、光纖7、溫控開關(guān)8、風(fēng)扇9、支架10、外殼11、絕緣支柱12和RC吸收回路13。
接線端子1與快速熔斷器2連接，接線端子1共5個即D1、D2、D3、D4和D5。第一個端子D1連接快速熔斷器2，再由快速熔斷器2連接可控硅3的陽極A。可控硅3的陰極K直接連接第二個接線端子D2。第三個端子D3連接另外一個快速熔斷器2，再由該快速熔斷器2連接二極管4的陽極A。二極管4的陰極K連接第四個接線端子D4，第五個接線端子D5和第二個接線端子D2構(gòu)成裝置的電源輸入?？焖偃蹟嗥?分別與可控硅3、二極管4連接，可控硅3、二極管4、RC吸收回路13、溫控開關(guān)8和觸發(fā)驅(qū)動板6設(shè)置在散熱器5表面，散熱器5整體固定在支架10和外殼11內(nèi)，光纖7與觸發(fā)驅(qū)動板6連接，觸發(fā)驅(qū)動板6輸出連接可控硅3門極，溫控開關(guān)8串聯(lián)在風(fēng)扇9電源回路中，直接緊貼散熱器5設(shè)置，絕緣支柱12支撐和固定整個裝置。風(fēng)扇9安裝在散熱器5下側(cè)，其電源與觸發(fā)驅(qū)動板6電源并聯(lián)。
本實用新型風(fēng)扇9和觸發(fā)驅(qū)動板6的電源輸入與接線端子1的D2和D5連接，外部發(fā)來的觸發(fā)脈沖信號經(jīng)過光纖7隔離送給觸發(fā)驅(qū)動板6，觸發(fā)驅(qū)動板6光電轉(zhuǎn)換、放大信號后觸發(fā)可控硅3?？煽毓?導(dǎo)通后，磁控電抗器線圈中直流發(fā)生變化，電抗器鐵心飽和程度改變，從而改變磁控電抗器輸出容量大小。在可控硅3截止期間，二極管4起續(xù)流作用，防止可控硅3端電壓突變導(dǎo)致誤導(dǎo)通。當可控硅3和二極管4故障擊穿時，快速熔斷器2先熔斷，斷開控制回路，防止磁控電抗器匝間短路引起故障進一步擴大。當散熱器5溫度高時，溫控開關(guān)8節(jié)點閉合，風(fēng)扇9啟動，對散熱器5進行強制風(fēng)冷，保證器件安全運行。
RC吸收回路13包括電阻R1、電阻R2、電容C1、電容C2，用來抑制二極管4和可控硅3關(guān)斷時感應(yīng)出的過電壓，連接關(guān)系為電阻R1與電容C1串聯(lián)后并接在可控硅3的陽極和陰極，電阻R2與電容C2串聯(lián)后并接在二極管4的陽極和陰極。
本實用新型磁控電抗器觸發(fā)控制裝置緊靠磁控電抗器線圈安裝使用。單相磁控電抗器使用兩只磁控電抗器觸發(fā)控制裝置，三相磁控電抗器使用六只磁控電抗器觸發(fā)控制裝置。
權(quán)利要求1.一種磁控電抗器觸發(fā)控制裝置，包括接線端子(1)、快速熔斷器(2)、可控硅(3)、二極管(4)、散熱器(5)、觸發(fā)驅(qū)動板(6)、光纖(7)、溫控開關(guān)(8)、風(fēng)扇(9)、支架(10)、外殼(11)、絕緣支柱(12)和RC吸收回路(13)，其特征在于，接線端子(1)與快速熔斷器(2)連接，快速熔斷器(2)分別與可控硅(3)、二極管(4)連接，可控硅(3)、二極管(4)、RC吸收回路(13)、溫控開關(guān)(8)和觸發(fā)驅(qū)動板(6)設(shè)置在散熱器(5)表面，散熱器(5)整體固定在支架(10)和外殼(11)內(nèi)，光纖(7)與觸發(fā)驅(qū)動板(6)連接，觸發(fā)驅(qū)動板(6)輸出連接可控硅(3)門極，溫控開關(guān)(8)串聯(lián)在風(fēng)扇(9)電源回路中，直接緊貼散熱器(5)設(shè)置，絕緣支柱(12)支撐和固定整個裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控電抗器觸發(fā)控制裝置，其特征是，接線端子(1)共5個即D1、D2、D3、D4和D5，第一個端子D1連接快速熔斷器(2)，再由快速熔斷器(2)連接可控硅3的陽極A，可控硅(3)的陰極K直接連接第二個接線端子D2，第三個端子D3連接另外一個快速熔斷器(2)，再由該快速熔斷器(2)連接二極管4的陽極A，二極管(4)的陰極K連接第四個接線端子D4，第五個接線端子D5和第二個接線端子D2構(gòu)成裝置的電源輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控電抗器觸發(fā)控制裝置，其特征是，裝置對地絕緣，通過絕緣支柱(12)支撐固定，裝置整體處于高電位。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控電抗器觸發(fā)控制裝置，其特征是，風(fēng)扇(9)安裝在散熱器(5)下側(cè)，其電源與觸發(fā)驅(qū)動板(6)電源并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者4所述的磁控電抗器觸發(fā)控制裝置，其特征是，風(fēng)扇(9)和觸發(fā)驅(qū)動板(6)工作電源輸入與接線端子(1)的D2和D5連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁控電抗器觸發(fā)控制裝置，其特征是，RC吸收回路(13)包括電阻R1、電阻R2、電容C1、電容C2，電阻R1與電容C1串聯(lián)后并接在可控硅3的陽極和陰極，電阻R2與電容C2串聯(lián)后并接在二極管(4)的陽極和陰極。
專利摘要一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的磁控電抗器觸發(fā)控制裝置。本實用新型包括接線端子、快速熔斷器、可控硅、二極管、散熱器、觸發(fā)驅(qū)動板、光纖、溫控開關(guān)、風(fēng)扇、支架、外殼、絕緣支柱和RC吸收回路，快速熔斷器分別與可控硅、二極管連接，可控硅、二極管、RC吸收回路、溫控開關(guān)和觸發(fā)驅(qū)動板設(shè)置在散熱器表面，散熱器整體固定在支架和外殼內(nèi)，光纖與觸發(fā)驅(qū)動板連接，觸發(fā)驅(qū)動板輸出連接可控硅門極，溫控開關(guān)串聯(lián)在風(fēng)扇電源回路中，直接緊貼散熱器設(shè)置，絕緣支柱支撐和固定整個裝置。本實用新型采用磁控電抗器本體取電、光纖隔離觸發(fā)方式，整體結(jié)構(gòu)緊湊、簡單，觸發(fā)可靠，抗干擾能力強，進一步提高磁控電抗器穩(wěn)定安全運行。
文檔編號H02P13/00GK2852526SQ20052004659
公開日2006年12月27日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者李鋒, 黃祥偉, 姚月娥, 譚廣志 申請人:上海思源電氣股份有限公司