本實用新型涉及用于變電站無功補償?shù)碾娙萜魍肚虚_關(guān)裝置，特別涉及用于10千伏變電站的電容器投切開關(guān)裝置，具體為用于變電站無功補償?shù)膹?fù)合式電容器投切開關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

目前，變電站投切電容器主要采用真空斷路器，真空斷路器具有體積小、滅弧性能好、壽命長、維護量小、使用安全等優(yōu)點，在電網(wǎng)中廣泛使用。在并聯(lián)電容器補償裝置中基本采用真空斷路器來投切電容器組。但電容器不同于其他負(fù)載，開斷電容器組等容性負(fù)載時，由于電容器存在殘余充電電荷，在斷路器斷口會出現(xiàn)含直流分量的較高恢復(fù)過電壓。真空斷路器投切電容器組的大量試驗研究表明，真空斷路器存在弧后延時重?fù)舸┎⒛芨哳l熄弧的特殊現(xiàn)象，即重燃現(xiàn)象。重燃會產(chǎn)生高幅值的重燃過電壓，特別是多次重燃或多相重燃，其過電壓嚴(yán)重威脅并補裝置和系統(tǒng)安全，另一方面，為了保證10千伏母線電壓在合格范圍內(nèi)，自動電壓控制（AVC）系統(tǒng)會動態(tài)頻繁投切電容器組，而真空斷路器在投切電容器組時，由于存在上述問題，不宜進行頻繁快速操作。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型解決采用真空斷路器投切電容器存在的問題，提供一種用于變電站無功補償?shù)膹?fù)合式電容器投切開關(guān)裝置。

本實用新型是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：用于變電站無功補償?shù)膹?fù)合式電容器投切開關(guān)裝置，包括供電電路、投切開關(guān)和投切控制電路；

所述的供電電路包括電壓比為220V/3.8V、容量為0.76KVA的單相變壓器、銅芯電纜、二十個變比為200：1電流互感器，單相變壓器初級線圈接于交流220V電源，次級線圈首端接于銅芯電纜的首端，銅芯電纜串接二十個變比為200：1的電流互感器，銅芯電纜的尾端與單相變壓器的次級線圈的尾端連接，二十個變比為200：1的電流互感器的二次線圈分別作為獨立的電源輸出，為后續(xù)電路提供電源。

所述的投切開關(guān)包括可控硅組、主接觸器、輔接觸器、采樣電流互感器CT、采樣電阻、過零檢測模塊，其中可控硅組由十九個串接的可控硅及與每個可控硅對應(yīng)的觸發(fā)控制模塊構(gòu)成，可控硅組、采樣電流互感器CT的一次邊、輔接觸器J2相互串接后，再分別并聯(lián)于A、C相的主接觸器J1的兩端，采樣電流互感器CT的二次邊與過零檢測模塊的輸入端連接，A、C相的主接觸器分別對應(yīng)一個采樣電阻，采樣電阻的一端與對應(yīng)相的主接觸器J1的（供電）一端（另一端為負(fù)載端）相連、另一端與過零檢測模塊的輸入端相連，每個可控硅的觸發(fā)控制模塊及過零檢測模塊分別由供電電路中的各變比為200：1的電流互感器供電。

所述的投切控制電路包括主控模塊，主控模塊的輸入端與投切開關(guān)中的過零檢測模塊的輸出端相連，主控模塊的輸入端還連接有AVC接口模塊和/或投切指令模塊，主控模塊的輸出端與各可控硅的觸發(fā)控制模塊相連，主控模塊的輸出端還連接有主、輔接觸器驅(qū)動模塊。

裝置的主控模塊通過AVC接口模塊（自動）或投切指令模塊（手動）收到合閘指令時，首先通過輔接觸器驅(qū)動模塊驅(qū)動輔接觸器，從而同時合上A相和C相的輔接觸器，采樣電阻為過零檢測模塊提供采樣電壓，當(dāng)過零檢測模塊檢測到電壓過零時刻，主控模塊通過各可控硅的觸發(fā)控制模塊，向A相和C相可控硅組的各可控硅同時送觸發(fā)信號，使A相和C相可控硅組合閘，過零檢測模塊通過采樣電流互感器CT和采樣電阻檢測到兩相可控硅組合閘成功后，向主控模塊發(fā)出信號，主控模塊通過主接觸器驅(qū)動模塊立即合上A相和C相主接觸器，然后，通過各可控硅的觸發(fā)控制模塊斷開A相和C相可控硅組，通過輔接觸器驅(qū)動模塊斷開A相和C相輔接觸器，完成合閘過程，即完成電容器的投入。

裝置的主控模塊通過AVC接口模塊（自動）或投切指令模塊（手動）收到分閘指令時，首先通過輔接觸器驅(qū)動模塊驅(qū)動輔接觸器，從而同時合上A相和C相的輔接觸器，采樣電阻為過零檢測模塊提供采樣電壓，當(dāng)過零檢測模塊檢測到電壓過零時刻，主控模塊通過各可控硅的觸發(fā)控制模塊，向A相和C相可控硅組的各可控硅同時送觸發(fā)信號，使A相和C相可控硅組合閘，過零檢測模塊通過采樣電流互感器CT和采樣電阻檢測到兩相可控硅組合閘成功后，向主控模塊發(fā)出信號，主控模塊通過主接觸器驅(qū)動模塊立即斷開A相和C相主接觸器，然后，通過各可控硅的觸發(fā)控制模塊斷開A相和C相可控硅組，通過輔接觸器驅(qū)動模塊斷開A相和C相輔接觸器，完成分閘過程，即完成電容器的切出。

本實用新型可有效避免現(xiàn)有的變電站真空斷路器投切電容器組時易發(fā)生過電壓、真空斷路器爆炸損壞、電容器爆炸等事故的發(fā)生，克服了不能實現(xiàn)過零投切、頻繁投切的問題。該裝置通過充分利用晶閘管與交流接觸器的優(yōu)點，既實現(xiàn)了開關(guān)過零投切的問題，又能實現(xiàn)開關(guān)的快速無電弧頻繁投切，可控硅組無需加裝散熱系統(tǒng)，整個開關(guān)裝置機械和電氣性能良好，相比傳統(tǒng)真空斷路器，完全滿足AVC系統(tǒng)實時動態(tài)快速頻繁投切的要求，可以有效保證母線電壓運行在合格范圍內(nèi)。

裝置利用單片機（主控模塊）的實時檢測分析功能，實現(xiàn)了對電容器投切開關(guān)的晶閘管和各接觸器之間的邏輯控制及對晶閘管和主輔接觸器的分合閘時隙的精準(zhǔn)控制，通過主控模塊內(nèi)部保護算法，有效防止了晶閘管非過零觸發(fā)及觸發(fā)導(dǎo)通時間過長的問題，達(dá)到保護晶閘管免于損壞，延長晶閘管使用壽命的目的，通過裝置強大的外部通訊接口功能，可以實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度AVC主站對投切開關(guān)裝置的遠(yuǎn)方遙控分合閘，達(dá)到區(qū)域無功電壓聯(lián)動調(diào)整的目的。

本實用新型為了克服傳統(tǒng)的使用穿心式電流互感器取能方式存在的設(shè)備體積大、工藝要求高、接線復(fù)雜易出錯、供電質(zhì)量較差、雜波干擾大對相應(yīng)電路易造成電暈干擾，影響檢測及觸發(fā)電路正常工作等問題，給出了一種新型的供電電路結(jié)構(gòu)，該供電電路結(jié)構(gòu)通過變壓器在電磁功率傳輸中能量守恒的原理，初級采用容易得到的交流220V電源，次級通過降低電壓的方法獲得大電流，提高電流互感器的帶載能力，確保每一塊晶閘管觸發(fā)控制模塊電源穩(wěn)定可靠，同時也解決了裝置高壓系統(tǒng)與二次控制系統(tǒng)的隔離問題，避免了傳統(tǒng)供電方式由于供電原因造成的工作電路不穩(wěn)定，晶閘管閥串誤導(dǎo)通、導(dǎo)通不同步等問題引起晶閘管燒壞的情況發(fā)生。

附圖說明

圖1為本實用新型所述投切開關(guān)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為投切開關(guān)局部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

用于變電站無功補償?shù)膹?fù)合式電容器投切開關(guān)裝置，包括供電電路、投切開關(guān)和投切控制電路；

所述的供電電路包括電壓比為220V/3.8V、容量為0.76KVA的單相變壓器B、銅芯電纜、二十個變比為200：1電流互感器TA1－TA20，單相變壓器初級線圈接于交流220V電源，次級線圈首端接于銅芯電纜的首端，銅芯電纜串接二十個變比為200：1的電流互感器，銅芯電纜的尾端與單相變壓器的次級線圈的尾端連接，二十個變比為200：1的電流互感器的二次線圈分別作為獨立的電源輸出，為后續(xù)電路提供電源；具體實施時，供電電路還包括與各自電流互感器對應(yīng)連接的檢測控制電路板，通過檢測控制電路板的整流濾波電路，最終提供直流5V的工作電源。

所述的投切開關(guān)包括可控硅組、主接觸器、輔接觸器、采樣電流互感器CT、采樣電阻、過零檢測模塊，其中可控硅組由十九個串接的可控硅及與每個可控硅對應(yīng)的觸發(fā)控制模塊構(gòu)成，可控硅組、采樣電流互感器CT的一次邊、輔接觸器J2相互串接后，再分別并聯(lián)于A、C相的主接觸器J1的兩端，采樣電流互感器CT的二次邊與過零檢測模塊的輸入端連接，A、C相的主接觸器分別對應(yīng)一個采樣電阻，采樣電阻的一端與對應(yīng)相的主接觸器J1的（供電）一端（另一端為負(fù)載端）相連、另一端與過零檢測模塊的輸入端相連，每個可控硅的觸發(fā)控制模塊及過零檢測模塊分別由供電電路中的各變比為200：1的電流互感器供電。具體實施時，采樣電阻的阻值為10M。

所述的投切控制電路包括主控模塊，主控模塊的輸入端與投切開關(guān)中的過零檢測模塊的輸出端相連，主控模塊的輸入端還連接有AVC接口模塊和/或投切指令模塊，主控模塊的輸出端與各可控硅的觸發(fā)控制模塊相連，主控模塊的輸出端還連接有主、輔接觸器驅(qū)動模塊。具體實施時，主控模塊的輸入端還連接有外部通訊模塊，以實現(xiàn)電網(wǎng)調(diào)度AVC主站對裝置的遠(yuǎn)方遙控分合閘，達(dá)到區(qū)域無功電壓聯(lián)動調(diào)整的目的。