[发明专利]带有辅助开关触点的单台三极预充电同步开关补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统的无功补偿、谐波滤波和电网电能质量治理领域，具体地涉及一种带有辅助开关触点的单台三极预充电同步开关补偿装置。

背景技术

专利文件：“基于单台三极同步开关的智能型无功补偿装置”，专利号：201210066279.4，讲述应用于星形连接电容器组的单台三极预充电同步开关补偿装置；专利文件：“基于单台三极同步开关的智能型无功补偿装置”，专利号：201210097550.0，讲述应用于三角形连接电容器组的单台三极预充电同步开关补偿装置，上述两个专利应用预充电技术，在开关主触点并联了预充电电路，预充电电路是由串联连接的二极管和电阻器组成的，针对星形连接和三角形连接的两种不同结构的电容器组预充电，在特定的电网电压点投切，达到用三极开关投切电容器组没有电流冲击的效果。专利讲述的三极同步开关K1为永磁接触器、永磁断路器、电磁式接触器和电磁式断路器中的一种。

在中压投切电容器组的应用中，有用户提出需要在三极同步开关打开后，电容器组与电网电源彻底断开，这就需要预充电电路只是在开关合闸前，给电容器组预充电到电网电压的峰值，然后单台三极开关合闸，合闸完成，预充电电路打开不再工作。在应用断路器作为三极同步开关，在负载出现短路，需要三极同步开关打开后，完全将负载电路从电网中断开，如果断路器打开，电网还从预充电电路和短路的负载连接就不合理了。为此，申请了本发明：带有辅助开关触点的单台三极预充电同步开关补偿装置，使得三极同步开关打开时，负载电容器组完全和电网电压断开了。

在低压投切电容器组的应用中，习惯用接触器投切，接触器打开电容器组后允许给电容器组预充电，应用上述两个专利没有问题。不过，需要从工艺考虑如何在主触点两端安装预充电电路更合理。

发明内容

本发明的目的是，在单台三极同步开关的预充电电路中增加辅助开关触点，单台三极开关打开后实现负载和电网电压的断开脱离。

本发明通过以下方案实现：

三极同步开关K1的主触点的输入端分别与三相电网电压连接，三极同步开关K1的主触点的输出端分别与电容器组连接，其中一个主触点的输入端和输出端之间并联连接着带有辅助开关触点K2A的预充电电路1，另一主触点的输入端和输出端之间并联连接着不带有辅助开关触点的预充电电路2，相位控制器4得到投切命令S1闭合信号，首先使得开关K2线圈得电，辅助开关触点K2A闭合，电网线电压通过所述预充电电路1和所述预充电电路2给所述电容器组预充电，电容器组充满电后，相位控制器4按照电网电压同步检测器3给出的预定的电网电压的相位角，使得三极同步开关K1线圈得电，在三极同步开关K1主触点上的电压等于零或者电压和电压变化率同时接近零点处，同 时接通、同时关断三极同步开关K1的三个主触点，以投切电容器组，待三极同步开关K1闭合后，开关K2线圈失电，辅助开关触点K2A打开，其中，所述预充电电路1由串联连接的二极管D1、辅助开关触点K2A和电阻器R1组成，二极管D1的阳极连接到电网电压中的一相；所述预充电电路2由串联连接的二极管D2与电阻器R2组成，二极管D2的阴极连接到电网电压的另一相。

预充电电路1带有辅助开关触点K2A，预充电电路2带有辅助开关触点K2B,两个辅助开关触点K2A和K2B由同一开关K2线圈控制，或者预充电电路2带有辅助开关触点K3A，预充电电路1的辅助开关触点K2A由开关K2线圈控制，预充电电路2的辅助开关触点K3A由开关K3线圈控制，预充电电路2中的辅助开关触点K2B或K3A的动作时间和预充电电路1的辅助开关触点K2A是相同的。

所述预定的电网电压的相位角选择为：在并联连接着所述预充电电路1和预充电电路2的主触点所对应的电网线电压的电压峰值点且该两个主触点上的电压和电压变化率同时接近零点处，在另一没有并联预充电电路的主触点所对应的电网相电压的电压值过零点且该主触点上的电压值等于零时，同时接通、同时关断三极同步开关K1的三个主触点。

所述三极同步开关K1为永磁接触器、永磁断路器、电磁式接触器和电磁式断路器中的一种，辅助开关K2、辅助开关K3为小电流、耐压等级与三极同步开关K1的触点耐压等级相同的普通接触器。

依据电工原理关于星形电路和三角形电路等效变换的原理，所述电容器组由连接成星形电路形式或者三角形电路形式的电抗器L和电容器C组成，投切效果不变。