[发明专利]一种电力电容器合闸涌流抑制装置及方法

权利要求书

1.一种电力电容器合闸涌流抑制装置，应用于交流配电网，所述交流配电网包括三相交流电源、三相断路器、串联电抗器及三相电容器，其特征在于，包括：预充电模块、预充电电压测量模块、相位角检测模块及控制模块，其中，

所述预充电模块与三相电容器中的至少一相并联，用于在所述三相断路器合闸前对所述三相电容器的至少之一预充电至预设电压；

所述预充电电压测量模块与进行预充电的电容器及所述控制模块连接，用于采集所述进行预充电的电容器两侧电压；

所述相位角检测模块分别与三相断路器电网侧测量点及所述控制模块连接，用于采集所述三相断路器电网侧测量点的相位角；

所述控制模块，用于当检测到的所述预充电电压达到所述预设电压，并且所述相位角达到预设相位时，控制所述三相断路器合闸，投入所述三相电容器。

2.根据权利要求1所述的电力电容器合闸涌流抑制装置，其特征在于，所述三相交流电源为星型中性点非有效接地连接，所述三相电容器的无功补偿侧为星型中性点非有效接地连接。

3.根据权利要求2所述的电力电容器合闸涌流抑制装置，其特征在于，所述预充电模块的充电模式为单相预充电模式时，所述预充电模块与三相电容器的其中之一相并联。

4.根据权利要求2所述的电力电容器合闸涌流抑制装置，其特征在于，所述预充电模块的充电模式为两相预充电模式时，所述预充电模块与三相电容器的其中两相并联。

5.根据权利要求2所述的电力电容器合闸涌流抑制装置，其特征在于，所述预充电模块的充电模式为三相预充电模式时，所述预充电模块与三相电容器的三相并联。

6.根据权利要求1-5任一所述的电力电容器合闸涌流抑制装置，其特征在于，所述预充电模块为输出稳定高压直流的装置。

7.一种电力电容器合闸涌流抑制方法，其特征在于，应用于包含用于如权利要求1-6任一所述的电力电容器合闸涌流抑制装置，包括如下步骤：

给三相电容器的至少之一相进行预充电；

判断进行预充电的电容器是否达到预设电压；

当预充电的电容器的两端电压充电至预设电压时，测量三相断路器电网侧测量点的相位角；

判断所述三相断路器电网侧测量点的相位角是否达到预设相位；

当所述三相断路器电网侧测量点的相位角达到预设相位时，控制所述三相断路器合闸投入所述三相电容器。

8.根据权利要求7所述的电力电容器合闸涌流抑制方法，其特征在于，不计线路参数的理想情况时，所述预设电压由以下公式确定：

其中，U_C1(0)、U_C2(0)、U_C3(0)分别为电容器C₁、电容器C₂、电容器C₃预充电的预设电压，U_m为电网交流相电压峰值，ω为电源工频角频率，X_L为串联电抗器的感抗，X_C为各相电容器的容抗，k为电抗率。

9.根据权利要求8所述的电力电容器合闸涌流抑制方法，其特征在于，所述给三相电容器的至少之一相进行预充电，包括：

给三相电容器的其中一相进行预充电，所述预设电压为

10.根据权利要求8所述的电力电容器合闸涌流抑制方法，其特征在于，所述给三相电容器的至少之一相进行预充电，包括：

给三相电容器的其中两相进行预充电，所述预设电压为

11.根据权利要求8所述的电力电容器合闸涌流抑制方法，其特征在于，所述给三相电容器的至少之一相进行预充电，包括：

给三相电容器的三相都进行预充电，所述预设电压满足以下公式：