專利名稱：具有自動校正系統(tǒng)的同步投切控制柜的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種電容投切控制裝置，尤其涉及一種同步投切控制裝置。
背景技術(shù)：
同步投切控制是一種應用于高壓電網(wǎng)中的一種電容投切方式。同步投切控 制，有利于減少分合閘過程瞬變電壓、電流對系統(tǒng)及負載的沖擊和危害，提 高電力設備的壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高供電質(zhì)量。具體表現(xiàn)在以下幾個方 面；
(1) 減小合閘操作的涌流和過電壓 電容器和空載變壓器在投入時會產(chǎn)生幅值和頻率都很高的涌流。電容器
用于電網(wǎng)和電力設備的無功補償，可以提高用戶的功率因數(shù)和供電質(zhì)量。涌 流過大可能造成開關(guān)的觸頭熔焊、燒損；電容器損壞；涌流產(chǎn)生的電動力可 能會使其它零件損壞；涌流過大還可能給電流互感器和串聯(lián)電抗器造成絕緣 損傷等。對于感性負載，幅值很大的涌流將導致開關(guān)觸點受損，變壓器繞組 產(chǎn)生機械應力，保護繼電器誤動作，過電壓可能導致設備局部放電等危害。 采用同步關(guān)合可以減小涌流的幅值和電壓的擾動，從限制瞬態(tài)電壓的效果和 經(jīng)濟性等方面考慮，都比通常用的預置合閘電阻和避雷器要好得多。
(2) 用同步投切控制可以使系統(tǒng)中的瞬態(tài)過程縮短，抑制高頻諧波及振蕩。
(3) 用同步投切控制可以提高電能質(zhì)量和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。用同步投切控制 可以減小在對負載進行合閘操作時電網(wǎng)設備所承受過電流和過電壓的作用， 有效地改善了電能質(zhì)量并提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
(4) 用同步投切控制可以延長電器的使用壽命和檢修周期；降低了成本。 采用同步投切控制后可以省略大量的合閘電阻、合閘電感或串聯(lián)電抗器等輔 簡設備，所增加的是一套成本較低的同歩投切控制系統(tǒng)，減少丫眾多的輔助設備，從而降低了成本。
(5)用同步投切控制可以有效的改善開關(guān)的性能，實現(xiàn)合閘無彈跳，大 大減輕在分合閘操作時對真空滅弧室造成的過度傷害，成倍地提高真空滅弧 室及開關(guān)的機械壽命。
現(xiàn)有的同步投切控制系統(tǒng)只能較好的應用于單相電網(wǎng)中。問步投切控制 系統(tǒng)，因為三相電網(wǎng)中a、 b、 c三相中，各相的電壓波形不同，所以難以實現(xiàn) 同步投切控制，對于三相電網(wǎng)不能充分發(fā)揮同步投切控制的優(yōu)勢。
參照圖1，在同步投切控制系統(tǒng)中存在三個重要的時間參數(shù)，從系統(tǒng)從外 界接收到分合閘指令到完成分合閘的時間，即實際分合閘時間Tt;系統(tǒng)從接 收到分合閘指令到發(fā)出分合閘指令的時間，即投切延遲時間Td;系統(tǒng)從發(fā)出 分合閘指令到完成分合閘的時間，即系統(tǒng)動作延遲時間Tc。由上述關(guān)系可見 T產(chǎn)Td+Tc。
同步投切控制技術(shù)的關(guān)鍵是對投切延遲時間Td的精確把握。精確掌握投 切延遲時間Td，可以保證投切時電網(wǎng)電壓盡量處于或接近過零點，以便充分 實現(xiàn)同歩投切控制技術(shù)的上述優(yōu)點。但是對投切延遲時間Td的精確把握；受 到諸多因素的影響，很難精確把握。除了電網(wǎng)參數(shù)復雜變化的影響外，還特 別受到因為系統(tǒng)本身老化造成的系統(tǒng)動作延遲時間Te的變化的影響。隨著電 網(wǎng)參數(shù)監(jiān)測技術(shù)發(fā)展，對電網(wǎng)參數(shù)的精確監(jiān)測已經(jīng)較為理想，但是對因為系
統(tǒng)本身老化造成的系統(tǒng)動作延遲時間Te的變化情況卻難以檢測，以致影響實
際分合閘時間Tt的準確性，造成同步投切控制系統(tǒng)工作質(zhì)量下降。
實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種具有自動校正系統(tǒng)的同步投切控制柜， 能夠分別控制a、 b、 c三相的投切延遲時間Td，充分發(fā)揮同步投切控制的優(yōu) 點。還具有精確掌握投切延遲時間Td控制精確，不受系統(tǒng)本身老化影響的特 點。具有自動校正系統(tǒng)，能夠?qū)Γ驗橄到y(tǒng)本身老化造成的系統(tǒng)動作延遲時 間Te的變化情況進行檢測，適時對投切延遲時間Td，進行調(diào)整，保證實際分 合閘時間Tt的準確性，保證同步投切控制系統(tǒng)的工作質(zhì)量。
本實用新型所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)具有自動校正系統(tǒng)的同步投切控制柜，包括一同步投切控制柜主體，所 述同步投切控制柜主體包括用于輸入分合閘控制信號的分合閘控制信號輸入 端、用于采集電網(wǎng)電壓波形的電網(wǎng)電壓波形采集模塊、用于分析電網(wǎng)電壓波 形并發(fā)送分合閘控制指令的微機控制模塊、執(zhí)行分合閘控制指令實現(xiàn)分合閘 動作的分合閘動作模塊，其特征在于，所述電網(wǎng)電壓波形采集模塊包括，用
于采集a相電壓波形的a相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、用于采集b相電壓波形的 b相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、用于采集c相電壓波形的c相電網(wǎng)電壓波形采集 模塊-
所述微機控制模塊設有用于讀取電網(wǎng)電壓波形采集模塊發(fā)出的電壓波形 信息的電壓波形信息讀取模塊，所述電壓波形信息讀取模塊分別連接所述a 相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、b相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、c相電網(wǎng)電壓波形采 集模塊；
所述分合閘動作模塊包括，-對a相進行分A閘的a枏分合閘動作模塊、對 b相進行分合閘的b相分合閘動作模塊、對c相進行分合閘的c相分合閘動作 模塊。
所述微機控制模塊設有向所述分合閘動作模塊發(fā)送分合閘控制指令的分 合閘控制指令發(fā)送模塊，所述分合閘指令發(fā)送模塊分別連接所述a相分合閘 動作模塊、b相分合閘動作模塊、c相分合閘動作模塊；
所述微機控制模塊對a、 b、 c三相電壓波形信息分別進行分析，并依據(jù)a、 b、 c三相電壓波形信息分別計算出三個對應得投切延遲時間Td，依據(jù)三個對 應得投切延遲時間Td分別向所述a相分合閘動作模塊、b相分合閘動作模塊、 c相分合閘動作模塊發(fā)送分合閘控制指令，所述a相分合閘動作模塊、b相分 合閘動作模塊、c相分合閘動作模塊分別執(zhí)行分合鬧控制指令。
上述技術(shù)方案，實現(xiàn)了a、 b、 c三相依據(jù)各自不同的電壓波形情況分別進 行分合閘。允許a、 b、 c三相的分合間動作分別在各自的過零點出處進行。這 樣可以更加充分的發(fā)揮同步投切的優(yōu)點有利于減少a、 b、 c三相中，各相分 合閘過程瞬變電壓、電流對系統(tǒng)及負載的沖擊和危害，進一步提高電力設備 的壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高供電質(zhì)量。
所述微機控制模塊采用DSP控制系統(tǒng)。DSP控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性強，運行速度快的特點。有利于提高本實用新型的運行速度，和提高本實用新型的 穩(wěn)定性和精確性。
所述具有自動校正系統(tǒng)的同歩投切控制柜還包括， 一對投切延遲時間Td 進行自動校正的自動校正系統(tǒng)；
所述自動校正系統(tǒng)，包括所述微機控制模塊，還包括一監(jiān)測實際分合閘 時間Tt的實際分合閘時間監(jiān)測模塊，設有輸出實際分合閘時間Tt時間信息的 時間信息輸出端，所述時間信息輸出端連接所述微機控制模塊；
所述微機控制模塊內(nèi)存儲有預設的系統(tǒng)動作延遲時間TV ，所述微機控制 模塊通過將預設的系統(tǒng)動作延遲時間Te'與投切延遲時間Td相加，獲得預設 分合閘時間TV，然后將預設分合閘時間T/與實際分合閘時間Tt求差獲得一 修正值Te，并存儲修正值Te;在R欠進行投切操作時在獲得的投切延遲時間 Td的基礎上加入所述修正值Te。
上鴻設計，通過計算預設分合閘時間T/與實際分合閘時間Tt，間的時 間差，獲得修正值Te，并利用修正值Te，在下一次投切操作時對投切延遲時 間Td進行修正，從而使預設分合閘時間Tt'與實際分合閘時間Tt趨近相等， 從而使投切動作盡可能的發(fā)生在電壓過零點。
應當注意，上述設計獲得的修正值Te并不是對本次的投切動作起作用， 而是對下次投切操作起作用。需要修正值Te對投切延遲時間Td進行修正的主 要原因是，系統(tǒng)本身老化對系統(tǒng)動作延遲時間Tc造成了影響，而系統(tǒng)本身的
老化并不是跳躍性的，所以兩次投切操作中的系統(tǒng)動作延遲時間Te相近，修 正值Te也就相近。本次投切操作中獲得的修正值Te對下次投切操作具有重要 的意義。本實用新型通過本次投切操作中獲得的修正值Te對下次投切操作中 的投切延遲時間Td巧妙的進行了精確的修正。上述設計保證了對投切延遲時
間Td的控制精確，不受系統(tǒng)本身老化影響的特點。充分保證了同步投切的可靠性。
進而成功解決了原有同步投切控制系統(tǒng)，因為系統(tǒng)本身老化或其它因素
造成的系統(tǒng)動作延遲時間Te發(fā)生變化，造成的實際投切時間不在電壓過零點
的問題。有利于減少a、 b、 c三相中，各相分合閘過程瞬變電壓、電流對系統(tǒng)
及負載的沖擊和危害，進一步提高電力設備的壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高供電質(zhì)暈。
圖1為同步投切時間關(guān)系圖。
圖2為本實用新型的電路原理結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本實用新型的同步投切時間關(guān)系圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明 白了解，下面結(jié)合具體圖示進一歩闡述本實用新型。
參照圖2，具有自動校IH系統(tǒng)的同步投切控制柜，包括一個同步投切控制 柜主體1。同步投切控制柜主體1設有用于輸入分合閘控制信號的分合閘控制 信號輸入端ll、用于采集電網(wǎng)電壓波形的電網(wǎng)電壓波形采集模塊12、用于分 析電網(wǎng)電壓波形并發(fā)送分合閘控制指令的微機控制模塊13、執(zhí)行分合閘控制 指令實現(xiàn)分合閘動作的分合閘動作模塊14。電網(wǎng)電壓波形采集模塊12包括， 用于采集a相電壓波形的a相電網(wǎng)電壓波形采集模塊121 、用于采集b相電壓 波形的b相電網(wǎng)電壓波形采集模塊122、用于采集c相電壓波形的c相電網(wǎng)電 壓波形采集模塊123。電網(wǎng)電壓波形采集模塊12中的各相電網(wǎng)電壓波形采集 模塊，可以采用電壓互感器。
微機控制模塊13采用DSP控制系統(tǒng)。DSP控制系統(tǒng)具有穩(wěn)定性強，運 行速度快的特點。有利于提高本實用新型的運行速度，和提高本實用新型的 穩(wěn)定性和精確性。分合閘動作模塊14的分合閘機構(gòu)，采用電磁分合閘機構(gòu)， 電磁分合閘機構(gòu)的永磁體材料，采用高溫永磁材料，以減小溫度對永磁體矯 頑力變化的影響。
微機控制模塊13設有用于讀取電網(wǎng)電壓波形采集模塊發(fā)出的電壓波形信 息的電壓波形信息讀取模塊131。電壓波形信息讀取模塊131分別連接所述a 相電網(wǎng)電壓波形采集模塊121、 b相電網(wǎng)電壓波形采集模塊122、 c相電網(wǎng)電 壓波形采集模塊123，讀取a、 b、 c三相的電壓波形信息。
分合閘動作模塊14包括，對a相進行分合閘的a相分合閘動作模塊141、對b相進行分合閘的b相分合閘動作模塊142、對c相進行分合閘的c相分合 閘動作模塊143。微機控制模塊13設有向分合閘動作模塊14發(fā)送分合閘控制 指令的分合閘控制指令發(fā)送模塊132，分合閘指令發(fā)送模塊132分別連接a相 分合閘動作模塊141、 b相分合閘動作模塊142、 c相分合閘動作模塊143。
微機控制模塊13對a、 b、 c三相電壓波形信息分別進行分析，并依據(jù)a、 b、 c三相電壓波形信息分別計算出三個對應得投切延遲時間Td，依據(jù)三個對 應得投切延遲時間Td分別向所述a相分合閘動作模塊141、 b相分合閘動作模 塊142、 c相分合閘動作模塊143發(fā)送分合閘控制指令，a相分合閘動作模塊 141、 b相分合閘動作模塊142、 c相分合閘動作模塊143分別執(zhí)行分合閘控制 指令。
上述技術(shù)方案，實現(xiàn)了a、 b、 c三相依據(jù)各自不同的電壓波形情況分別進 行分合閘。允許a、 b、 c三相的分合閘動作分別在各自的過零點出處進行。這 樣可以更加充分的發(fā)揮同步投切的優(yōu)點有利于減少a、 b、 c二相中，各相分 合閘過程瞬變電壓、電流對系統(tǒng)及負載的沖擊和危害，進一步提高電力設備 的壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高供電質(zhì)量。
參照圖3，具有自動校正系統(tǒng)的同歩投切控制柜還包括， 一對投切延遲時 間Td進行自動校正的自動校正系統(tǒng)。自動校正系統(tǒng)，包括微機控制模塊13， 還包括一監(jiān)測實際分合閘時間Tt的實際分合閘時間監(jiān)測模塊21，設有輸出實 際分合閘時間Tt時間信息的時間信息輸出端。時間信息輸出端連接微機控制 模塊13。微機控制模塊13內(nèi)存儲有預設的系統(tǒng)動作延遲時間IV，微機控制 模塊13通過將預設的系統(tǒng)動作延遲時間TV與投切延遲時間Td相加，獲得 預設分合閘時間TV，然后將預設分合閘時間TV與實際分合閘時間Tt求差獲
得一修正值Te，并存儲修正值Te;在下次進行投切操作時在獲得的投切延遲
時間Td的基礎上加入所述修正值Te。圖3中只示出了a、 b、 c三相中的一相 電壓，與各時間的關(guān)系。其它相具有相同的關(guān)系，因此不再一一示出。
上述設計，通過計算預設分合閘時間T/與實際分合閘時間Tt，間的時
間差，獲得修正值Te，并利用修正值Te，在下一次投切操作時對投切延遲時
間Td進行修正，從而使預設分合閘時間T/與實際分合閘時間Tt趨近相等， 從而使投切動作盡可能的發(fā)生在電壓過零點。應當注意，上述設計獲得的修正值Te并不是對本次的投切動作起作用， 而是對下次投切操作起作用。需要修正值Te對投切延遲時間Td進行修正的主 要原因是，系統(tǒng)本身老化對系統(tǒng)動作延遲時間Te造成了影響，而系統(tǒng)本身的 老化并不是跳躍性的，所以兩次投切操作中的系統(tǒng)動作延遲時間Tc相近，修 正值Te也就相近。本次投切操作中獲得的修正值Te對下次投切操作具有重要 的意義。本實用新型通過本次投切操作中獲得的修正值Te對下次投切操作中 的投切延遲時間Td巧妙的進行了精確的修正。上述設計保證了對投切延遲時 間Td的控制精確，不受系統(tǒng)本身老化影響的特點。充分保證了同歩投切的可 靠性。
迸而成功解決了原有同步投切控制系統(tǒng)，因為系統(tǒng)本身老化或其它因素 造成的系統(tǒng)動作延遲時間Te發(fā)生變化，造成的實際投切時間不在電壓過零點
的問題。有利于減少a、 b、 c三相中，各相分合閘過程瞬變電壓、電流對系統(tǒng)
及負載的沖擊和危害，迸一步提高電力設備的壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高供 電質(zhì)量。
以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu) 點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述 實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型 精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進 都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán) 利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.具有自動校正系統(tǒng)的同步投切控制柜，包括一同步投切控制柜主體，所述同步投切控制柜主體包括用于輸入分合閘控制信號的分合閘控制信號輸入端、用于采集電網(wǎng)電壓波形的電網(wǎng)電壓波形采集模塊、用于分析電網(wǎng)電壓波形并發(fā)送分合閘控制指令的微機控制模塊、執(zhí)行分合閘控制指令實現(xiàn)分合閘動作的分合閘動作模塊，其特征在于，所述電網(wǎng)電壓波形采集模塊包括，用于采集a相電壓波形的a相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、用于采集b相電壓波形的b相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、用于采集c相電壓波形的c相電網(wǎng)電壓波形采集模塊；所述微機控制模塊設有用于讀取電網(wǎng)電壓波形采集模塊發(fā)出的電壓波形信息的電壓波形信息讀取模塊，所述電壓波形信息讀取模塊分別連接所述a相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、b相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、c相電網(wǎng)電壓波形采集模塊；所述分合閘動作模塊包括，對a相進行分合閘的a相分合閘動作模塊、對b相進行分合閘的b相分合閘動作模塊、對c相進行分合閘的c相分合閘動作模塊；所述微機控制模塊設有向所述分合閘動作模塊發(fā)送分合閘控制指令的分合閘控制指令發(fā)送模塊，所述分合閘指令發(fā)送模塊分別連接所述a相分合閘動作模塊、b相分合閘動作模塊、c相分合閘動作模塊。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有自動校正系統(tǒng)的同步投切控制柜，其特征 在于，所述微機控制模塊采用DSP控制系統(tǒng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有自動校正系統(tǒng)的同步投切控制柜，其 特征在于，所述具有自動校正系統(tǒng)的同步投切控制柜還包括， 一對投切延遲 時間Td進行自動校正的自動校正系統(tǒng)；所述自動校正系統(tǒng)，包括所述微機控制模塊，還包括一監(jiān)測實際分合閘 時間Tt的實際分合閘時間監(jiān)測模塊，設有輸出實際分合閘時間Tt時間信息的 時間信息輸出端，所述時間信息輸出端連接所述微機控制模塊。
專利摘要具有自動校正系統(tǒng)的同步投切控制柜涉及一種電容投切控制裝置，尤其涉及一種同步投切控制裝置。具有自動校正系統(tǒng)的同步投切控制柜的電網(wǎng)電壓波形采集模塊包括，a相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、b相電網(wǎng)電壓波形采集模塊、c相電網(wǎng)電壓波形采集模塊；分合閘動作模塊包括，a相分合閘動作模塊、b相分合閘動作模塊、c相分合閘動作模塊；微機控制模塊對a、b、c三相電壓波形信息分別分析，向a相分合閘動作模塊、b相分合閘動作模塊、c相分合閘動作模塊發(fā)送分合閘控制指令。實現(xiàn)了三相依據(jù)各自不同的電壓波形分別進行分合閘。允許三相的分合閘動作分別在各自的過零點出處進行，進一步提高電力設備的壽命和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高供電質(zhì)量。
文檔編號H02J3/18GK201352712SQ20092006718
公開日2009年11月25日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者包少華, 韓雙玉 申請人:上海維埃姆電力科技有限公司