[发明专利]一种固态复合开关的电气结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于电力系统，控制装置在无弧的情况下自动或者手动投切接触器的 固态复合开关的电气结构。

背景技术

目前，电力电子设备所用的固态复合开关，主要是应用于低压电力系统，采用晶闸管与 继电器并联，并采用模拟电路进行控制，例如中国专利申请：200720178283公开了一种智能 型复合开关，包括开关外壳、高压进线端子、智能模拟控制电路、过零触发和脉冲驱动电路、 与之并联的可控硅与继电器电路等。但是该装置的电气绝缘能力低，无功补偿容量小，无法 应用于高压系统。

发明内容

为了使固态复合开关应用于高压电力系统，并在最大程度上节省资源，本发明采用紧凑 型结构，在保证高低压绝缘的情况下，系统只在A、C两相接两组晶闸管阀串与接触器并联， 并将固态复合开关的高压设备和低压控制系统安装在一个机柜内，晶闸管阀串采用立式结构， 减小了占地面积，并增加了分合扳手和手动、自动以及退出等人机互动环节，增加了复合开 关的可操作性和可靠性。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

一种固态复合开关的电气结构，该电气结构的连接关系是：三相电源系统的母线进线接 入到串联设置的电抗器，串联设置的电抗器出线接入到电容器，所述三相电源系统的A、C两 相连接的电容器出线端连接两组晶闸管阀串首端，所述晶闸管阀串与接触器并联，所述晶闸 管阀串尾端和所述三相电源系统的B相电容器出线相短接。

其中，该固态复合开关的电气结构包括：穿墙套管，母线连接铜排，晶闸管阀串，绝缘 子，晶闸管阀高电位电子板TE，晶闸管触发板送能电源，高频变流器，高压电缆，高频升压 变压器，真空接触器，阀基电子装置VBE，调节单元和人机接口部分，其具体连接方式为： 三相高压电源接电抗器，然后将电容器与电抗器串联，之后三相电容器接穿墙套管，三根穿 墙套管进入固态复合开关柜体，所述三相电源系统的A、C两相用母线连接铜排接固态复合开 关柜体内穿墙套管，然后用母线连接铜排连接晶闸管阀串的首端，晶闸管阀串和真空接触器 并联，所述三相电源系统的A、C两相晶闸管阀串尾端和所述三相电源系统的B相母线连接铜 排短接；所述每串晶闸管阀串的构成为：两只晶闸管正反并联构成一组，多组串并联构成一 串；所述三相电源系统的A、C两相由两串晶闸管阀串构成。每组晶闸管都带有一只晶闸管阀 高电位电子板TE。晶闸管阀高电位电子板TE连接共阴极的两只晶闸管的门极和阴极；每串 晶闸管阀串都由一只晶闸管触发板送能电源将直流220V电压变频为高频脉冲，送给高频变流 器输入端；每只TE板都有一只送能磁环变压器，由高压电缆穿过，高压电缆两端接高频变流 器的输出端，高频变流器将送能电源的电能进行降压升流，送给每串晶闸管阀串的TE板提供 电源；调节单元负责计算三相高压电源的无功功率，并输出投切指令，阀基电子装置VBE接 收投切指令后触发晶闸管，分合接触器。人机接口部分与VBE相连，用于显示晶闸管阀串的 工作状态以及固态复合开关工作状态。

其中，晶闸管阀串采用立式串联结构，每串晶闸管阀串首尾由3个首端过渡调整圆铝、1 个尾端过渡调整圆铝和两串晶闸管阀串以及每两只串联的晶闸管之间有一只散热片组成内框 架；在晶闸管阀串的首端过渡调整圆铝上侧，压簧导杆上套有碟簧；在碟簧的上侧依次安装 有导流铜排和法兰；在晶闸管阀串的尾端过渡调整圆铝下侧依次安装有导流铜排和法兰，晶 闸管阀串的首端和尾端法兰之间用四根绝缘柱固定，在尾端法兰下端固定一个绝缘子，绝缘 子与柜底用槽钢连接；将晶闸管阀串的首端法兰与柜体之间用绝缘子相连，绝缘子底部用槽 钢固定在柜体上，起到绝缘和固定的作用；晶闸管阀串之间用环氧板相连，晶闸管阀串与各 绝缘子以及绝缘柱固定在柜体内。

其中，所述人机接口部分包括：分合扳手、工作状态扳手、接触器分合指示灯和空气开 关。

其中，所述调节单元包括：一只电源板BD，用于给调节单元板卡提供电源并接收三相高 压电源电压互感器和电流互感器的二次信号；一只支路信号输入板N1，用于在需要投切多个 支路时，将各个支路状态输入到该支路信号输入板；一只DSP板N2，用于负责计算三相电源 系统无功；两只继电器板N3和N4，负责输出投切指令。