[实用新型]主从分布式过零控制晶闸管阀

说明书

本实用新型属无功电力动补控制领域，涉及一种用于低压电路无触点开关的分布式过零控制装置。

目前，我国市场上用于提高受电功率因数的该类装置有许多种，在CN95223389.4中公开了一种柱上配电变压器无功动补节电箱就是其中的一种，如图1所示，它有电子控制器2、晶闸管交流开关4、电流互感器1、刀熔开关3、电力电容器5，节电箱并联在柱上变压器的低压一侧。电流互感器1将负荷电流信号送至电子控制器2，电子控制器2对负荷电流信号进行采样、运算、判断，在电源电压为90°或270°时刻送出触发脉冲给晶闸管交流开关4，使其导通；在刀熔开关3已预先接通的前提下，电力电容器5投入运行，向负载提供补偿无功功率。这种无功动补节电箱，改进了合闸时的涌流冲击和分闸时的操作过电压现象，并使动态补偿速度有所提高。但是，它存在三个问题：其一，电力电容器5的端电压由于放电而下降时，不能保证接通电力电容器5时，不引入过渡过程；第二，等待时间较长，最大可为20ms，影响投切响应速率；第三，不便进行远距离控制。

本实用新型的目的是提供一种无过渡过程的主从分布式过零控制晶闸管阀，它与现有技术相比，能自适应寻找投入电容器的优化时刻；能使等待时间缩短(最大只有6.7ms)；能按主从分布式布局安装，且能实行远距离指令控制投切。

为实现上述目的，本实用新型的主从分布式过零控制晶闸管阀，如图2所示，包含控制器2、晶闸管阀4、电力电容器5、过零检测控制模块6。控制器2的正、负输出端分别与过零检测控制模块6的正、负输入端相连，过零检测控制模块6的a、d两端分别接晶闸管阀4的两端，b、c两端分别接晶闸管阀4的两个控制极，晶闸管阀4的两端再分别与电源E和电力电容器5首端相接，电力电容器5的末端接至电源的另一端。上述部件安装在一种箱体或屏柜内，形成具有独立功能的整体。

本实用新型的工作原理如下：控制器2发出投切控制指令后，将一直流信号送入过零检测控制模块6的输入端，过零检测控制模块6通过a和d两端输入D点即电力电容器5的残余电压及电源E的电压进行检测比较，当两路电压差为零值时，过零检测控制模块6中的“与门”开启，将投切指令信号通过b、c端送到晶闸管阀4的控制极，使晶闸管阀4导通，电力电容器5投入运行，向负载提供补偿无功功率。图2是投切单相电力电容器5的电原理结构图，本实用新型也可用于投切电感、电阻元件或阻性、感性和容性电力负载。

本实用新型的特点是：由于在控制器2和晶闸管阀4之间加入一级过零检测控制模块6，在控制器2投切指令送至过零检测控制模块6的输入端后，过零检测控制模块6就可自行检测晶闸管阀4两端的电压差值，当该差值为零时，即刻触发晶闸阀4的控制极，使晶闸管阀4导通，不再需要控制器2去寻找90°或270°时刻的合闸角，可自行实施端电压为零的投切工况，即具有自适应的优化投切控制能力，从而消除了投切的过渡过程和缩短了等待时间，提高了响应速率；同时，由于引入过零检测控制模块6，对控制器2的要求也变得非常简单，只需提供一个直流投切控制指令信号即可，其波形和上升速度等都无需严格限制。另外，也由于过零检测控制模块6具有自适应控制晶闸管阀4的能力，可将过零检测控制模块6与晶闸管阀4安装在一起，成分布式配置，用一台控制器2同时控制多片过零检测控制模块6，实现主从分布式控制模式。

本实用新型的主从分布式过零控制晶闸管阀，实现了自适应过零投切控制和主从分布式结构，使电力电容器接通时的过渡过程消除，等待时间缩短，响应速率提高，无功补偿效果好：对控制器2的性能要求不高，可以利用各种现有的控制器或已有自动控制装置来代替，甚至用手动投切也能保证系统正常运行；另外过零检测控制模块6和控制器2的结构都比较简单，体积也较小，所用元、器件容易从市场上购到，价格也比较低廉。

本实用新型有四幅附图，其中：

图1是现有技术的柱上配电变压器无功动补节电箱的原理结构示意图；

图2是本实用新型主从分布式过零控制晶闸管阀的原理结构示意图；

图3是本实用新型实施例I的电路原理示意图；

图4是本实用新型实施例II的电路原理示意图。

实施例I：