[发明专利]复合开关中双向晶闸管的驱动电路、换相系统及换相方法

说明书

本发明公开了一种复合开关中双向晶闸管的驱动电路、换相系统及换相方法，包括：在双向晶闸管的两端并联电容，所述双向晶闸管串联连接电阻与常开继电器的并联支路后接入A、B或C相线路；在A、B、C三相线路与零线之间以及A、B、C三相线路之间串联压敏电阻。保证了电路工作的可靠性，避免了晶闸管主电路误触发的情况产生；在主电路中串联电阻器，避免了两相可能发生的相间大电流短路，在换相过程中将电阻短路，又不会影响大电流换相过程，在提高换相电路可靠性的同时，避免了配电网系统出现故障的可能。采用低电压、低功率触发驱动电路，触发驱动可靠，换相过程中输出电压波形失真小，对用户影响小。

技术领域

本发明属于三相不平衡自动换相调节技术领域，尤其涉及一种复合开关中双向晶闸管的驱动电路、换相系统及换相方法。

背景技术

在低压配电网系统中，存在着大量的单相、不对称、非线性、冲击性负荷，这些负荷随机变化且不同时，使配电系统产生严重的三相不平衡。三相不平衡对于电网的稳定运行具有极大的危害，导致供电系统三相电流的不平衡，影响供电质量。同时，三相不平衡会导致零线产生电流，由于零线比较细、线路电阻和线路电感都较大，增加了线路的损耗，并可进一步导致三相电压不平衡，降低供电可靠性。

传统解决三相不平衡的技术方案主要有人工调相、附加不平衡补偿装置和三相不平衡自动调节装置。人工换相调整的成本较低，方法操作简单，但是换相操作需要大量的工作人员，工作量较大，人力成本较高，同时实时性差，效果不理想，管理不便。附加不平衡补偿装置在理论上拥有很多优势，但是限于目前全控型电力电子器件的电压、电流水平，要做到大容量补偿，成本太高，并不太适用于低压台区；同时全控型电力电子装置自身损耗大，增加了低压网络的线损，因此在实际现场应用不多。常用的是三相不平衡自动换相调节系统，它根据相平衡控制算法，通过自动切换用户的相序，减小系统的三相不平衡度。三相不平衡自动调节系统主要由智能换相终端和智能换相开关组成，其中，智能换相开关是系统的核心执行机构。

从保护设备的角度出发，对负荷进行合理分配。解决的方案是在变压器的出线侧增加了智能换相终端与分布于用户侧的若干换相开关单元。智能换相终端安装在变压器出线侧，用于采集配电变压器电压、电流、功率等指标信息；换相开关安装在用户侧，如图1所示，电网都是三相四线制，但是用户供电只有火线和零线，所以，我们通过换相开关单元从A、B、C三相电中选择其中一相电给用户供电，得到一相输出。采用先进的切换算法技术，通过智能化控制方式，自动平衡三相的电流，是理想的三相不平衡治理开关。

为了实现三相负荷的动态调整和安全稳定换相，必须采用动作快速、投入无涌流、切除无电弧的静止开关，不影响用户的供电可靠性。

在现有的技术中，换相开关装置中的切换开关最先采用传统的机械开关，但换相时间较长，无法保证负载的正常供电。目前普遍采用晶闸管与磁保持继电器并联的复合开关，其结构如图2所示。复合开关采用磁保持继电器和双向晶闸管双重开关。双向晶闸管配合算法可发挥零电流断开、零电压导通的控制功能，同时具有响应快，动作可靠的特点。磁保持继电器具有无机械触点、无开关电弧、功耗小的特点。