[实用新型]用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力控制领域，尤其涉及一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关。

背景技术

电容器是电网中无功补偿所使用的主要元器件，补偿效果直接影响到电网的电能质量的好坏以及电力损耗的大小，补偿效果主要体现在如下几个方面1、补偿速度：补偿速度越快，补偿效果越好2、合适的补偿容量：正确的补偿容量能够保证电网的功率因数和电压稳定在要求的区间内。3、对电网无冲击：投切电容器不能对电网产生有害的冲击电流和电压。以上三个方面中第二点为控制器计算决定，其他两点都取决于开关性能。目前使用最成熟的方案是采用开关（如交流接触器、断路器、电子开关等）来分组投入和切除电容器。

由于电容器的特殊电学特性—电流可以突变，因此如果在不正确的相位下投入电容，那么电容器近似于短路，电容器上的冲击电流可以瞬时达到额定电流的几十上百倍，这种现象导致如下的危害（1）极大的降低了电容器的寿命,（2）瞬间冲击电流极大，导致投切开关触点熔融粘连从而失效，（3）冲击电流也导致电网的参数发生冲击性波动，（4）随机的切除电容器产生脉冲高电压，引起断路器触头间发生重燃，高频脉冲电压击穿电容器和绝缘件导致事故。而常规的机械开关如普通交流接触器以及断路器等的通断均为随机性通断，因此采用常规的开关投切电容器就会带来很大的冲击，导致装置的寿命缩短。

为解决上述问题，一般是采取在电路中串联电抗器来抑制涌流，采取特殊触头形式来减小重燃，减小冲击电压。为保证高电压环境下的安全，在高压无功补偿上一般采用固定补偿，即使有采用自动投切的补偿装置，也由于安全性原因限制投切频率，这样导致补偿效果不佳，线路损耗较大，电网的供电质量也不能保持恒定。

在专利200910076776.0（申请号）采用了相类似的技术方案，也采用了预充电回路，但是该专利存在较大的安全隐患以及在设计上不符合电力系统规定。主要体现如下1：预充电回路没有开关，因此即使在电容器不投入的情况下电容器依然带着系统高压，存在较大的安全隐患。2：由于高压电容器都带着放电线圈，而放电线圈的直流阻值一般在几千欧姆，在电容未投入的情形下预充电回路依然会存在较大功耗。3、由于仅采用两个开关，因此即使电容器未投入，电容器以及末端器件依然带着系统高压，如在电网使用，必须前端再增加一台主断路器柜来满足保护和可见断口的要求，相应增大了成本以及系统的复杂性。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于中压无功补偿的快速无冲击电容投切开关，包括由第一单相复合开关、第二单相复合开关、断路器和集成控制器构成的三相同步开关，第一单相复合和第二单相复合开关均包括主永磁接触器以及与其并联的预充电开关电路并共同固封于一绝缘体内。

作为优选，断路器为单相永磁真空接触器。

作为优选，预充电开关电路由一小电流单相永磁真空接触器、一高压硅堆以及一高压功率电阻串联而成。

作为优选，第一单相复合开关、第二单相复合开关和断路器分别串联有电容式电压互感器。

作为优选，第一单相复合开关、第二单相复合开关和断路器分别并联有电阻式或电容式电压互感器。

作为优选，集成控制器包括电压相位检测模块、开关状态监测模块、永磁机构驱动电路以及故障输出电路。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：具有投切速度快，投切无冲击电压和电流，采用固封绝缘形式，可安装于标准手车上，方便替换目前大量使用的VS1系列断路器，能完全满足系统安全性要求，具有安全、可靠，检修方便等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的集成控制器的结构示意图；

图3为本实用新型的实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。