[实用新型]一种动态快速无涌流投切单元

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种无功补偿投切单元，更具体地说，尤其涉及一种实时低压无功补偿装置中对电容器快速投切的投切单元。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的电子产品应运而生，人们对电能源越来越依赖，电能源需求量越来越大，而地球上的能源却是有限的，节能已成为一个全球性话题。电力是我国的主要二次能源，在电力系统中，大量感性用电设备的使用使得电网的无功功率损耗严重，浪费大量的电能源。功补偿是电力系统运行的基本要求，为了实现电力系统运行中的无功平衡，必须对各种电力负荷所需的无功进行补偿。因此，如何进行无功补偿、提高功率因素成为整个电力行业首先需要解决的问题。

然而，通过市场调研，发现现有电力设备中使用的无功补偿投切单元存在投切涌流大、设备使用寿命短的现象，大大影响其普及使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种低成本、高精度、使用寿命长的动态快速无涌流投切单元。

为实现上述目的，本实用新型所提供的动态快速无涌流投切单元，包括触发板及与触发板相连的晶闸管模块单元，其中，触发板由控制系统处理单元、微处理器单元、比较单元和驱动输出单元组成；晶闸管模块单元中包含有双向反并联晶闸管模块和散热器。

所述触发板中的微处理器单元中包含有信号调理电路、微处理器及输出电路，其中微处理器采用了STM32F103为核心的32位微处理系统。

所述触发板中的驱动输出单元中包含有信号放大器、脉冲信号产生电路和脉冲变压器。

在上述各模块中，触发板采样系统电压和电容电压，通过微处理器系统比较分析出在一个电网周期中的零过渡过程时刻点，并输出信号到驱动输出单元，驱动输出单元产生脉冲串，将脉冲信号传送到晶闸管模块单元，控制晶闸管模块单元中的晶闸管的导通或截止，从而完成对电容器的投入和切除。

本实用新型采用上述结构后，实现了自动采样零过渡过程时刻点、晶闸管脉冲信号的产生、强电和弱电的物理隔离等功能，并可以与控制器通讯，通过这样的设计，系统可以在一个周期内完成采集、比较、控制功能，反应速度和涌流状况都得到大大提高。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理框图；

图2为图1中触发板的电路模块图。

图中：1－触发板；2－晶闸管模块单元；3－控制系统单元；4－微处理器单元；5－比较单元；6－驱动输出单元。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本实用新型作进一步的详细说明，但并不构成对本实用新型的任何限制。

参阅图1和图2所示，本实用新型所提供的一种动态快速无涌流投切单元，包括触发板1及与触发板1相连的晶闸管模块单元2，其中，触发板1由控制系统处理单元3、微处理器单元4、比较单元5和驱动输出单元6组成；晶闸管模块单元2中包含有双向反并联晶闸管模块和散热器，晶闸管模块主要是完成对电容器的投切开关的作用，散热器用于对晶闸管模块进行散热。在实际操作中，是在电力设备的A、B、C三相电上均安装所述晶闸管模块单元2，分别对应输出到A相、B相和C相电容，对电容器进行投切。

所述触发板1中的控制系统处理单元3对来自控制器的控制信号及系统电压和电容电压的输入信号进行电平转换，转换成相应的电压信号传送给微处理器单元4，所述微处理器单元4中包含有信号调理电路、微处理器及输出电路，其中微处理器采用了STM32F103为核心的32位微处理系统。微处理器单元4对来自控制系统处理单元3的电压信号进行采样，将采样得到的信号传送给比较单元5，由比较单元5对采样信号进行对比判断，判断是对电容的投入还是切除，并将判断结果转换成模拟信号传送给驱动输出单元6。所述驱动输出单元6中包含有信号放大器、脉冲信号产生电路和脉冲变压器，采用PWM隔离方式驱动，以大功率电子电力器件（如晶闸管）作为执行部件，在电容器无需放电的情况下，选择在系统零过渡过程时刻控制晶闸管动态投切电容器组。

本实用新型的工作原理是，投切单元首先采样来自控制器的控制信号，判断是对电容的投入还是切除，根据该信号决定是投入电容器还是切除电容器，同时采样系统电压和电容电压，通过微处理器的计算功能，计算出零过渡过程时刻点输出触发信号，经过驱动隔离后产生脉冲信号驱动晶闸管模块是导通还是截止，从而完成对电容器的投入和切除，完成无功补偿的执行功能。选择在零过渡过程时刻控制晶闸管进行投切，投切扰动小，动态响应时间短，电容器衰变低，能有效降低电容器故障率。