[发明专利]一种电容过零投切模块的工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于三相功率优化装置中的电容过零投切模块。

背景技术

在我国的城乡配电网中，主要采用三相四线制的配电方式。由于用户侧存在着大量的单相有功负荷和无功负荷，而且用电不具有同时性，因此，一方面使线路中的无功电流增大，导致无功损耗增大；另一方面使三相配电变压器处于不对称的运行状态，产生大量的负序电流和零序电流，这些负序电流和零序电流会严重污染电网，大大增加电网的功率损耗，增大变压器的损耗，降低变压器的出力，给配电网的安全运行带来威胁。

三相功率优化装置能提高功率因数，减少线路损耗，达到节约能耗的目的。然而现有三相功率优化装置的电容投切大都采用交流接触器控制电容器的投切,在交流接触器的上侧装有熔断器和隔离开关，分别用做短路保护和隔离电源。

采用交流接触器投切，会在线路中产生大的浪涌电流，影响电容器的使用寿命，甚至使电容器发生爆炸。这种补偿装置谐波污染大，维护成本高，不适于频繁操作。

本发明针对上述三相功率优化装置的电容投切模块所存在的不足之处进行改进，设计一种电容过零投切模块，该模块可以精确控制电容投切的时间点,避免浪涌电流的产生，保证整个装置的安全运行，延长了电容器的使用寿命。

发明内容

本发明的发明目的是为三相功率优化装置提供一种电容过零投切模块,该模块可以精确控制电容投切的时间点,避免浪涌电流的产生,保证整个装置的安全运行,延长了电容器的使用寿命。

本发明具体通过如下技术手段实现其发明目的：一种电容过零投切模块，包括两个可控硅、第一继电器、电容、电容预充电电路、过零点检测电路和可控硅驱动电路，所述第一继电器和所述电容器预充电电路并联连接，所述两个可控硅反向并联连接之后，再与所述第一继电器和所述电容预充电电路并联，形成并联支路，所述并联支路的第一连接点与火线相连，所述并联支路的第二连接点通过电容与零线相连。

所述电容预充电电路由第二继电器和电阻串联组成，用于在电容投入之前，对其进行预充电，保证电容在电位差的过零点投入，投入过程无冲击电流产生。

所述过零点检测电路可以精确检测交流电的零电位时刻，并形成一系列交流电过零点脉冲，保证可控硅在零电位时刻投入和切除，可有效降低浪涌冲击能量对可控硅的损害。

所述可控硅驱动电路对零点脉冲进行移相、隔离、功率放大等处理后，在电源电压与电容电压相当的瞬间，输出可控硅门极驱动脉冲，使可控硅导通。

所述第一继电器和第二继电器为磁保持继电器。

相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：本发明可以精确控制电容投切的时间点，避免浪涌电流的产生,保证整个装置的安全运行,延长了电容器的使用寿命。

本发明采用的磁保持继电器具有体积小，适合PCB安装；功耗低，负载能力强；安全可靠，使用寿命长等特点，可以降低电容投切时的能量损耗，保证整个装置的使用寿命。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的电容过零点投切模块的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例的电容过零点投切模块由两个可控硅S1、S2，磁保持继电器K1，电容C1，电容预充电电路30，过零点检测电路10和可控硅驱动电路20组成。所述电容预充电电路30由磁保持继电器K2和电阻R1串联组成。可控硅S1、 S2反向并联连接，再与磁保持继电器K1和电容预充电电路30并联，连接点1与火线相连，连接点2通过电容C1与零线相连。所述过零点检测电路的输入端IN1与火线连接，输入端IN2与零线连接，输出端OUT1与所述可控硅驱动电路的输入端IN3连接，所述可控硅驱动电路的输出端OUT3与所述可控硅S1、S2的门极G1和G2连接。