CN202333809U - 晶闸管投切电容的过零触发装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种晶闸管投切电容的过零触发装置，包括第一结点、第二结点和第三结点；第一电容连接在所述第一结点和所述第二结点之间，第二电容连接在所述第二结点和所述第三结点之间，第三电容连接在所述第三结点和所述第一结点之间；第一电源输入端通过第一组晶闸管开关和第一电抗器连接到第一结点，第二电源输入端通过第二电抗器连接到第二结点，第三组晶闸管开关和第三电抗器连接到第三结点。由于晶闸管具有电流过零自然关断特性，可以自行实现无冲击切除，保证了电容器投切时不产生涌流，不造成冲击。在输配电***中，晶闸管投切电容型动态无功补偿装置能对无功功率进行快速、动态的补偿并且不产生谐波。

Description

晶闸管投切电容的过零触发装置
技术领域
本实用新型涉及一种多晶闸管投切开关的触发控制装置，特别是一种用于电力***中晶闸管投切电容型(TSC)动态无功补偿(SVC)的晶闸管投切电容的过零触发装置。 
背景技术
目前，随着电力电子技术的迅速发展，工厂大量使用的大功率开关器件组成的设备对大型、冲击型负载供电，这使电能质量问题日益严重。如果不进行无功补偿，在正常运行时，会反复地使负载的无功功率在很大的范围内波动，这不仅使电气设备得不到充分利用，网络传输能力下降，损耗增加，甚至还会导致设备损坏、***瘫痪。由于配电网中负荷变化越来越频繁，这就要求TSC能实时跟踪负荷的变化进行动态补偿。如果晶闸管投切电容的触发时刻不当，会产生涌流，对***造成冲击并带来谐波，使电能质量变差，并且影响装置的使用寿命。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种晶闸管投切电容的过零触发装置。 
为解决上述技术问题，本实用新型是按如下方式实现的：一种晶闸管投切电容的过零触发装置，包括第一结点、第二结点和第三结点；第一电容连接在所述第一结点和所述第二结点之间，第二电容连接在所述第二结点和所述第三结点之间，第三电容连接在所述第三结点和所述第一结点之间；第一电源输入端通过第一组晶闸管开关和第一电 抗器连接到第一结点，第二电源输入端通过第二电抗器连接到第二结点，第三电源输入端通过第三组晶闸管开关和第三电抗器连接到第三结点。所述第一组晶闸管开关包括一对反并联的晶闸管或者一只晶闸管、一只二极管反并联；所述第二组晶闸管开关包括一对反并联的晶闸管或者一只晶闸管、一只二极管反并联。 
本实用新型的积极效果是：由于晶闸管具有电流过零自然关断特性，可以自行实现无冲击切除，保证了电容器投切时不产生涌流，不造成冲击。在输配电***中，晶闸管投切电容型动态无功补偿装置能对无功功率进行快速、动态的补偿并且不产生谐波。 
附图说明
图1是本实用新型的一个实施例所提供的低压2控3型晶闸管投切电容的主电路图 
图2是本实用新型的一个实施例所提供的触发电路中A相晶闸管两端电压过零检测电路图 
图3是本实用新型的一个实施例所提供的触发电路中A相逻辑信号处理电路图 
图4是本实用新型的一个实施例所提供的触发电路中A相脉冲隔离放大电路 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。 
晶闸管过零触发装置包括主电路和触发电路： 
1.主电路： 
晶闸管投切电容的过零触发装置的主电路采用三相共补的方式进行，三相电容采用三角形接法，即得到投切指令后三相电容同时投 入到电网中进行无功补偿。在每一投切支路中，用两组晶闸管开关控制三相电容(2控3型晶闸管投切电容)。每组晶闸管开关由一对反并联的晶闸管或者一只晶闸管一只二极管反并联构成，一路晶闸管开关连接在A相，另一路连接在C相，B相不接晶闸管开关直接连接到电抗器和电容器的串联回路中。 
如图1所示，本实用新型一个实施例所提供的晶闸管投切电容的过零触发装置，包括第一结点、第二结点和第三结点；第一电容连接在所述第一结点和所述第二结点之间，第二电容连接在所述第二结点和所述第三结点之间，第三电容连接在所述第三结点和所述第一结点之间；第一电源输入端A通过第一组晶闸管开关和第一电抗器连接到第一结点，第二电源输入端B通过第二电抗器连接到第二结点，第三电源输入端C通过第三组晶闸管开关和第三电抗器连接到第三结点。 
2.触发电路：晶闸管触发电路是由辅助电源电路、晶闸管两端电压过零检测电路、投切命令隔离电路、逻辑信号处理电路、高频脉冲调制电路以及脉冲隔离放大电路等组成。 
(1)、辅助电源电路：将输入A、B、C三相中A、C两相之间的线电压作为电源电路的输入，通过降压、整流、线性稳压后得到两路直流电源VCC1，VCC2分别作为各处理芯片以及脉冲变压器的工作电源。 
(2)、晶闸管两端电压过零检测电路：如图2所示，在A相中反并联晶闸管上端的电压T1K通过第一电阻R1连接到第一光耦U1内发光二极管的阳极，同时第一光耦U1内发光二极管的阳极连接到第二光耦U2内发光二极管的阴极；反并联晶闸管下端的的电压T2K通过第二电阻R2连接到第二光耦U2内发光二极管的阳极，同时第二光耦U2内发光二极管的阳极连接到第一光耦U1内发光二极管的阴极。第一光耦U1和第二光耦U2的光敏三极管集电极连接在一起通过上拉第三电阻R3连接到电源VCC1，第一光耦U1和第二光耦U2的光敏三极管发射极连接在一起到直流电源VCC1的负极。在晶闸管两端电压过零点附近将产生一个宽度约为200ms的正脉冲过零信号A1由光敏三极管集电极输出，作为触发A相晶闸管导通的同步信号。触发C相晶闸管导通的同步信号C1与上述方法一致。 
在所述晶闸管过零触发装置中，将所述第一组晶闸管开关两端的过零检测同步信号输入到所述第三光耦的第一管脚；同时，将所述投切命令信号输入到所述第三光耦的第二管脚，所述同步信号和所述投切命令信号经过与非门后输入到所述第三光耦的第一管脚；同时，将所述投切命令信号和所述触发信号经过与非门后输出的信号连接到第三光耦的第二管脚，经过与非门后输出触发信号。 
(3)、投切命令隔离电路：由光电耦合器将控制器输出的投切信号S进行隔离得到信号S1，提高控制电路的抗干扰能力。 
(4)、逻辑信号处理电路：如图3所示，将晶闸管两端的过零检测同步信号A1、C1与经光耦隔离后的控制器发出的投切命令信号S1完成相应的逻辑运算输出触发信号K1和K2。将晶闸管两端的过零检测同步信号A1输入到与非门U3B一个管脚，同时光耦隔离后的控制器发出的投切命令信号S1输入到与非门U3B的另一个管脚，过零检测同步信号A1与投切命令信号S1经过与非门U3B后输入到与非门U3C的一个管脚，同时将S1与触发信号K1经过与非门U3A后输出的信号连接到与非门U3C的另一个管脚，最后经过与非门后U3C输出触发信号K1。C相逻辑信号处理电路图与A相相同。经过上述逻辑信号处理是为了确保晶闸管两端的过零检测同步信号和经光耦隔离后的控制器发出的投切命令信号，同时都为高电平时才有触发信号输出，触发晶闸管导通，其中只要有一个条件不满足就不会触发晶闸管导通。C相逻辑信号处理电路与A相相同。 
(5)、高频脉冲调制电路：由计时器NE555产生的高频脉冲调制信号HP与经逻辑运算输出的触发信号K1和K2相与后输出经高频调制后的触发信号S3、S4，送入到晶闸管的脉冲隔离放大电路。 
(6)、脉冲隔离放大电路：如图4所示，由计时器NE555产生的高频脉冲调制信号HP与经逻辑运算输出的触发信号K1相与后输出经高频调制后的触发信号S3，经过电阻R4连接到达林顿管Q1的基极，集电极连接到变压器原本绕组的异名端，变压器绕组的同名端接另一组电源VCC2的正端，发射极连接到VCC2的负极。二极管D1和稳压二极管D2构成吸收和钳位电路。变压器副边由两个绕组构成，二极管D3、二极管D4和二极管D5、二极管D6用来消除负半波，保证加到触发晶闸管门、阴极的触发脉冲为正电压脉冲。节点T1G连接到晶闸管T1的门极，节点T1K连接到晶闸管T1的阴极；节点T2G连接到晶闸管T2的门极，节点T2K连接到晶闸管T2的阴极。由脉冲变压器构成的隔离放大电路完成对触发信S3、S4的隔离放大，从而触发相应的晶闸管过零导通。 
本实用新型的积极效果是：由于晶闸管具有电流过零自然关断特性，可以自行实现无冲击切除，保证了电容器投切时不产生涌流，不造成冲击。在输配电***中，晶闸管投切电容型动态无功补偿装置能对无功功率进行快速、动态的补偿并且不产生谐波。 

Claims (4)

1.一种晶闸管投切电容的过零触发装置，其特征在于，包括第一结点、第二结点和第三结点；第一电容连接在所述第一结点和所述第二结点之间，第二电容连接在所述第二结点和所述第三结点之间，第三电容连接在所述第三结点和所述第一结点之间；第一电源输入端通过第一组晶闸管开关和第一电抗器连接到第一结点，第二电源输入端通过第二电抗器链接到第二结点，第三电源输入端通过第三组晶闸管开关和第三电抗器连接到第三结点。
2.根据权利要求1所述的晶闸管投切电容的过零触发装置，其特征在于，所述第一组晶闸管开关包括一对反并联的晶闸管或者一只晶闸管、一只二极管反并联；所述第二组晶闸管开关包括一对反并联的晶闸管或者一只晶闸管、一只二极管反并联。
3.根据权利要求1所述的晶闸管投切电容的过零触发装置，其特征在于，还包括第一电阻、第二电阻、第一光耦和第二光耦；所述第一组晶闸管开关通过第一电阻连接到第一光耦内发光二极管的阳极；同时，所述第一光耦内发光二极管的阳极连接到第二光耦内发光二极管的阴极；所述第一组晶闸管开关通过第二电阻连接到所述第二光耦内发光二极管的阳极；同时，所述第二光耦内发光二极管的阳极连接到所述第一光耦内发光二极管的阴极；所述第一光耦和所述第二光耦的光敏三极管集电极通过第三电阻连接到第一电源输入端。
4.根据权利要求1所述的晶闸管投切电容的过零触发装置，其特征在于，还包括同步信号、投切命令信号、触发信号和第三光耦；将所述第一组晶闸管开关两端的过零检测同步信号输入到所述第三光耦的第一管脚；同时，将所述投切命令信号输入到所述第三光耦的第二管脚，所述同步信号和所述投切命令信号经过与非门后输入到所述第三光耦的第一管脚；同时，将所述投切命令信号和所述触发信号 经过与非门后输出的信号连接到第三光耦的第二管脚，经过与非门后输出触发信号。 
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