專利名稱：靜止無功功率補償裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于無功功率補償技術領域，具體涉及一種靜止無功功率補償裝置。
現(xiàn)有的此類裝置基本上是通過微電腦及接口元件，控制接觸器或晶閘管閥來增減補償電容器容量，以達到補償無功功率，控制功率因數(shù)之目的，如中國專利局已公告的實用新型專利(專利號ZL92231732.1)由于該補償器中的晶閘管都是在理論電流過零點之后用窄脈沖串進行觸發(fā)導通的，也就是說在該時刻使晶閘管觸發(fā)導通，而不產(chǎn)生沖擊電流的先決條件是，應給補償電容器予充電，使其上的電壓予充至電網(wǎng)峰值電壓，這樣才能在理論電流過零點觸發(fā)導通晶閘管而不產(chǎn)生沖擊電流，因此該補償器存在的缺點是補償電容器始終處于工作狀態(tài)，影響電容器的使用壽命，且不可避免開機時出現(xiàn)電流沖擊。
本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術中的不足，提供一種可在交流電壓任意相位點投入補償電容器，而不產(chǎn)生沖擊電流，不產(chǎn)生火花，不影響是容器使用壽命，性能更為優(yōu)越的靜止無功功率補償裝置。
本實用新型的目的可以通過以下措施來實現(xiàn)本裝置由采樣控制器部分，檢測觸發(fā)器部份，補償電容器投切控制元件，補償電容器等組成，首先通過互感器把采樣控制器中的采樣電路和電網(wǎng)相接，采樣電路的輸出信號通過采樣控制器中的A/D轉(zhuǎn)換器和采樣控制器中的微處理器相接，微處理器的輸出信號通過采樣控制器中的接口電路和檢測觸發(fā)器中的光耦輸入端相連，采樣控制器送給檢測觸發(fā)器的信號是一數(shù)字信號，且該信號可以是多路輸出，根據(jù)需要控制若干個檢測觸發(fā)器，同時控制檢測觸發(fā)器的信號還可以是計算機控制系統(tǒng)或其它控制系統(tǒng)發(fā)出的，檢測觸發(fā)器由電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，二極管D1、D2、D3、D4，三極管P1、N1、N2、N3、N4、N5以及光耦01相互連接組成的，其中D1的負極、D3的正極、R7的一端、R3的一端、R5的一端、檢測觸發(fā)器直流工作電源正極、補償電容器投切控制元件雙向晶閘管T1的陰極相連，R7的另一端和N1的基極光耦01的3端相連，R3的另一端和N2的基極、R6的一端相連，R6、的另一端和光耦輸出端4、檢測觸發(fā)器直流工作電源負極相連，R5的另一端和N2的集電極相連，R9的一端和雙向晶閘管T1陽極相連，另一端和D2的負極、D4的正極相連，D1、D2的正極與R1的一端相連，R1的另一端和P1發(fā)射極相連，D3、D4的負極和P1的基極、N1的集電極相連，N1、N2的發(fā)射極和R4的一端相連，R4的另一端和N4的基極，N3的集電極相連，N4的發(fā)射極和N4、N5的基極相連，N4、N5的集電極和R8的一端相連，R8的另一端和雙向晶閘管T1觸發(fā)極-G1相連，P1的極電極和R2的一端相連，R2的另一端和N3的基極相連，光耦01的12端和采樣控制器相連。以上敘述的是一路檢測觸發(fā)器的連接關系，其它各路檢測觸發(fā)器的連接關系和以上所述連接關系完全相同，補償器采用三只(T1、T2、T3)雙向晶閘管做為補償電容器的控制投切元件，補償電容器可連接成三角表，或星形、補償電容器可是單路或多路，而且可以把檢測觸發(fā)電路和雙向晶閘管集成固化做為一個器件，同時該檢測觸發(fā)電路可觸發(fā)和雙向晶閘管等同的電容器控制投切元件。
本實用新型的優(yōu)點是(1)因我們通過測量補償電容器的投切控制元件兩端的電壓差ΔU來作為補償電容器的投切控制元件導通時機的判斷條件，因此補償電容器可在交流電壓任意相位點接入電網(wǎng)，而在電流過零點退出運行，不受交流電壓的波動和頻率偏移以及交流電壓相位點的約束。(2)無沖擊電電流。(3)無振動噪音。(4)無火花。(5)響應速度快。(6)整機工作可靠性高，采用本機可節(jié)約大量的電量，減少電廠和電網(wǎng)的投資。
本實用新型有如下

圖1是檢測觸發(fā)器電路圖；圖2是補償器為三角形連接的電路圖。
以下結合附圖通過實施例進一步詳述首先通過互感器把采樣控制器中的采樣電路和電網(wǎng)相接，采樣電路的輸出信號通過采樣控制器的A/D轉(zhuǎn)換器和采樣控制器中的微處理器相連，微處理器的輸出信號通過采樣控制器的接口電路和檢測觸發(fā)器相連，采樣控制器中的微處理器通過對由電網(wǎng)采來的信號的處理，根據(jù)無功功率的大小來控制檢測觸發(fā)電路的工作狀態(tài)，一種靜止無功功率補償裝置，包括有采樣控制器，檢測觸發(fā)器，補償電容器投切控制元件，補償電容器；通過互感器把采樣控制器與電網(wǎng)相接，由采樣控制器輸出的信號，進入由電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，二極管D1、D2、D3、D4，三極管P1、N1、N2、N3、N4、N5以及光耦01相互連接組成的檢測觸發(fā)器，其中D1的負極、D3的正極、R7的一端、R3的一端、R5的一端、檢測觸發(fā)器直流工作電源正極、補償電容器投切控制元件雙向晶閘管T1的陰極相連，R7的另一端和N1的基極光耦01的3端相連，R3的另一端和N2的基極、R6的一端相連，R6、的另一端和光耦輸出端4、檢測觸發(fā)器直流工作電源負極相連，R5的另一端和N2的集電極相連，R9的一端和雙向晶閘管T1陽極相連，另一端和D2的負極、D4的正極相連，D1、D2的正極與R1的一端相連，R1的另一端和P1發(fā)射極相連，D3、D4的負極和P1的基極、N1的集電極相連，N1、N2的發(fā)射極和R4的一端相連，R4的另一端和N4的基極，N3的集電極相連，N4的發(fā)射極和N5的基極相連，N4、N5的集電極和R5的一端相連，R8的另一端和雙向晶閘管T1觸發(fā)極G1相連，P1的極電極和R2的一端相連，R2的另一端和N3的基極相連，光耦01的2端和采樣控制器相連，補償電容器投切控制元件，為T1、T2、T3三只雙向晶閘管，補償電容器做三角形連接。
當無功功率超限時，微處理器便會通過接口電路給檢測觸發(fā)器發(fā)出信號，通過檢測觸發(fā)電路來控制補償電容器投切控制元件T1、T2、T3使補償電容器投入運行，當不需要進行無功補償時，微處理器便會封鎖輸出，使T1、T2、T3在電流過零點關斷，讓補償電容退出運行，下面我們看一下圖1中檢測觸發(fā)電路的連接及工作情況，該電路的ac、a、G1分別和圖2中相對應的各點連接，當01的輸出端3為高電平時，也即該電路未接到由采樣控制電路發(fā)來的信號時，在此我們以A回路為例來進行分析，B、C回路同A回路情況完全相同，此時有2種情況，(1)a、ac端有壓差，此時P1、N1、N3工作，N2、N4、N5不工作，T1不會觸發(fā)導通；(2)a、ac端無壓差ΔU為零，此時P1、N1、N3、N2、N4、N6均不工作，T1同樣不會觸發(fā)導通，當01的輸出端為低電平時，此時同樣有2種情況，(1)a、ac兩端，P1、N2、N3工作，N1和N4、N5不工作，T1不會觸發(fā)導通；(2)a、ac端無壓差，P1、N1、N3不工作、N2、N4、N5工作，T1觸發(fā)端接到觸發(fā)信號，T1觸發(fā)導通，當T1觸發(fā)導通后，a、ac兩端相當于短路，此時只要01的輸出端保持低電平，觸發(fā)信號就會一直維持T1導通，該觸發(fā)信號在本電路中為直流信號，再增加一部份電路可把其變?yōu)槊}沖觸發(fā)信號，當采樣控制器結束給檢測觸發(fā)回路的信號時，N4、N5會停止工作，使T1雙向晶閘管在電流過零點關斷，其它回路工作情況和A回路情況完全相同，三個回路的雙向晶閘管導通完全取決于該回路中的雙向晶閘管兩端的壓差ΔU是否為零和檢測觸發(fā)電路是否工作，而不受其它因素影響，這里要說的一點是如果電網(wǎng)出現(xiàn)過壓，缺相等非正常情況，采樣控制器同樣會封鎖輸出使檢測觸發(fā)器停止工作，使補償電容器退出運行。
權利要求1.一種靜止無功功率補償裝置，包括有采樣控制器，檢測觸發(fā)器，補償電容器投切控制元件，補償電容器；通過互感器把采樣控制器與電網(wǎng)相接，其特征在于由采樣控制器輸出的信號，進入由電阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9，二極管D1、D2、D3、D4，三極管P1、N1、N2、N3、N4、N5以及光耦01相互連接組成的檢測觸發(fā)器，其中D1的負極、D3的正極、R7的一端、R3的一端、R5的一端、檢測觸發(fā)器直流工作電源正極、補償電容器投切控制元件雙向晶閘管T1的陰極相連，R7的另一端和N1的基極，光耦01的3端相連，R3的另一端和N2的基極、R6的一端相連，R6、的另一端和光耦輸出端4、檢測觸發(fā)器直流工作電源負極相連，R5的另一端和N2的集電極相連，R9的一端和雙向晶閘管T1陽極相連，另一端和D2的負極、D4的正極相連，D1、D2的正極與R1的一端相連，R1的另一端和P1發(fā)射極相連，D3、D4的負極和P1的基極、N1的集電極相連，N1、N2的發(fā)射極和R4的一端相連，R4的另一端和N4的基極，N3的集電極相連，N4的發(fā)射極和N5的基極相連，N4、N5的集電極和R8的一端相連，R8的另一端和雙向晶閘管T1觸發(fā)極G1相連，P1的極電極和R2的一端相連，R2的另一端和N3的基極相連，光耦01的12端和采樣控制器相連，補償電容器投切控制元件，為T1、T2、T3三只雙向晶閘管，補償電容器做三角形連接。
2.如權利要求1所述的靜止無功功率補償裝置，其特征在于其中補償電容器還可做星形連接。
3.如權利要求1所述的靜五無功功率補償裝置，其特征在于檢測觸發(fā)器電路和補償電容投切控制元件可集成固化作為一個元件。
專利摘要本實用新型涉及一種靜止無功功率補償裝置,由采樣控制器、檢測觸發(fā)器、補償電容器投切控制元件、補償電容器等組成,因為是通過測量補償電容器的投切控制元件兩端的電壓差ΔU來作為補償電容器的投切控制元件導通時機的判斷條件,故補償電容器可在交流電壓任意相位點接入電網(wǎng),而在電流過零點時退出,不受交流電壓的波動和頻率偏移以及交流電壓相位點的約束,無沖擊電流,無振動噪音,無火花,響應速度快,整機工作可靠性高。
文檔編號H02J3/18GK2341310SQ9820775
公開日1999年9月29日 申請日期1998年8月10日 優(yōu)先權日1998年8月10日
發(fā)明者王彰勉, 張學晉, 郭亞軍, 趙志英, 胡野平, 高俊宏, 邵桓 申請人:高俊宏, 邵桓