專利名稱：投切電力電容器的組合固體開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在電力線網(wǎng)中投入和切除電力電容器的開關(guān)。
目前大多用各種開關(guān)(例如接觸器)來(lái)投入或切除電力電容器，這種方法幾乎都要產(chǎn)生過(guò)渡過(guò)程，因此在使用中必須嚴(yán)格控制切除后再投入的最小時(shí)間間隔，通常為數(shù)分鐘。由于投切過(guò)渡過(guò)程的存在，減小了電力電容器的壽命和增加了開關(guān)維護(hù)工作量，并且在一些快速無(wú)功變化的場(chǎng)合，用這種開關(guān)補(bǔ)償，是不可能的。
本發(fā)明的目的是提供一種投切電力電容器的開關(guān)，使投切完全無(wú)過(guò)渡過(guò)程，達(dá)到理想的無(wú)功補(bǔ)償效果，并且延長(zhǎng)電力電容器的使用壽命。
本發(fā)明的方案是將二極管的陽(yáng)極與可控硅的陰極聯(lián)接后作為本開關(guān)的一端，上述二極管的陰極與可控硅的陽(yáng)極相聯(lián)作為本開關(guān)的另一端，該可控硅的控制極與控制脈沖發(fā)生電路相聯(lián)，控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖起點(diǎn)位于可控硅兩端電壓相等的時(shí)刻，脈沖周期與電網(wǎng)電壓周期一致。
將本發(fā)明串入電路，在控制脈沖發(fā)生電路未輸出脈沖時(shí)，電容器被充電，二極管反向偏置，本發(fā)明斷開。如欲投入電容器，在可控硅兩端電壓為零的時(shí)刻，在可控硅控制極加一個(gè)可使其導(dǎo)通的脈沖，使可控硅導(dǎo)通半個(gè)周期，緊接半個(gè)周期二極管導(dǎo)通，由于控制脈沖與電網(wǎng)電壓周期一致，下一個(gè)控制脈沖再次使可控硅導(dǎo)通，這樣重復(fù)導(dǎo)通，使電容器被投入電力線路中。如欲切除電容器，只要停止控制脈沖，則在二極管導(dǎo)通結(jié)束后，本發(fā)明關(guān)斷將電容器切除。本發(fā)明的投入和切除電容器最短時(shí)間間隔為供電頻率的一個(gè)周期，能快速跟蹤負(fù)荷無(wú)功功率變化，提高了無(wú)功補(bǔ)償反應(yīng)速度，同時(shí)大大延長(zhǎng)電容器使用壽命。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為三角形接法時(shí)使用本發(fā)明的原理圖。
圖3為本發(fā)明用于高壓環(huán)境下原理圖。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例原理圖。
圖5為電路中信號(hào)波形圖。
圖1中，二極管D與可控硅S反向并聯(lián)后，其二端作為本發(fā)明的二端1、2，可控硅S的控制極3接控制脈沖發(fā)生電路PG，由該電路產(chǎn)生的脈沖起點(diǎn)位于可控硅S兩端電壓為零的時(shí)刻，脈沖周期與電網(wǎng)電壓一致。
圖2是本發(fā)明用于三相平衡的負(fù)載時(shí)的實(shí)施原理圖。
圖3中，在高壓環(huán)境下，本發(fā)明與電阻R、電容C的串聯(lián)電路并接后，進(jìn)行N重串聯(lián)，以起到分壓作用。
圖4中，將本發(fā)明串聯(lián)電容后接入電力線路的A相電路中，為了減小最初充電電流，先合開關(guān)S1，經(jīng)電阻R1、二極管D向電容C充電，經(jīng)一段時(shí)間后，再合上開關(guān)S2，電容C1兩端電壓保持A相正峰值電壓，則二極管D反向偏置，無(wú)電流從電容C流過(guò)。將C相電壓送入同步變壓器T2，調(diào)整P1使比較器IC1在A相電壓正峰值的時(shí)刻產(chǎn)生一個(gè)正跳變，這個(gè)時(shí)刻下可控硅S陰極和陽(yáng)極間電壓為零。上述正跳變經(jīng)微分電路C4、R11后通過(guò)二極管D7取出這一正跳變的正尖脈沖，再由IC2展寬為一個(gè)窄脈沖送至功率放大電路M1、C1、R3。在開關(guān)S3斷開時(shí)，該脈沖不能送至可控硅S的控制極；當(dāng)開關(guān)S3在某時(shí)刻合上，則在緊跟該時(shí)刻的A相正峰值電壓到來(lái)時(shí)控制脈沖可送至可控硅S的控制極，從而本發(fā)明進(jìn)入正常工作。S3在某時(shí)刻斷開時(shí)，在緊跟該時(shí)刻的A相正峰值電壓到來(lái)時(shí)無(wú)控制脈沖送出，本發(fā)明關(guān)斷。
圖5中VAN為A相電壓，VCN為C相電壓，VS為IC1輸出端電壓，V3為可控硅S的控制極電壓，Vc為電容C兩端電壓，Ic為流過(guò)電容C的電流。tx為假定閉合開關(guān)S3的時(shí)刻，ty為斷開S3的時(shí)刻。
權(quán)利要求
1.一種投切電力電容器的組合固體開關(guān)，其特征在于將二極管的陽(yáng)極與可控硅的陰極聯(lián)接后作為本開關(guān)的一端，上述二極管的陰極與可控硅的陽(yáng)極相聯(lián)作為本開關(guān)的另一端，該可控硅的控制極與控制脈沖發(fā)生電路相聯(lián)，控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖起點(diǎn)位于可控硅兩端電壓相等的時(shí)刻，脈沖周期與電網(wǎng)電壓周期一致。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在電力線網(wǎng)中投入和切除電力電容器的開關(guān)。將二極管與可控硅反向并聯(lián)，該可控硅的控制極與控制脈沖發(fā)生電路相聯(lián)，控制脈沖發(fā)生電路產(chǎn)生的脈沖起點(diǎn)位于可控硅兩端電壓相等的時(shí)刻，脈沖周期與電網(wǎng)電壓周期一致。本發(fā)明的投入和切除電容器最短時(shí)間間隔為供電頻率的一個(gè)周期，能快速跟蹤負(fù)荷無(wú)功功率變化，提高了無(wú)功補(bǔ)償反應(yīng)速度，同時(shí)大大延長(zhǎng)電容器使用壽命。
文檔編號(hào)H03K17/725GK1130824SQ9511254
公開日1996年9月11日 申請(qǐng)日期1995年11月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年11月13日
發(fā)明者李恭敢 申請(qǐng)人:李恭敢