一种无源阻尼电阻投切器

摘要

本发明涉及一种无源阻尼电阻投切器，用于控制并联安装在调容或调匝消弧线圈二次侧的阻尼电阻的投切。它由交流电压检测电路、整流电路、稳压与继电器驱动电路、直流继电器等四部分组成。它采用压敏电阻检测中性点电压，精度高，长期工作不偏移；动作电压高于退出电压，无临界区，直流继电器不会频繁动作；具有整流及稳压电路，保证了直流继电器动作可靠，寿命长；中性点电压是被检测对象又是电路工作电源，无需接入专门的工作电源，使得系统安装简单，可靠性提高。没有复杂的调理、采集和信号处理电路，系统成本低廉。

权利要求

1.一种无源阻尼电阻投切器，其特征在于，包括：

交流电压检测电路，检测输入电压信号，当电压瞬时值超过阈值时，电路导通，该电路可检测两个电压阈值，由接入开关的状态决定当前阈值；所述的交流电压检测电路由双向可控硅(K1)、第一压敏电阻(R1)、第二压敏电阻(R2)、稳压管(D1)、第一电阻(R3)、第二电阻(R4)、接入开关(J1)组成，所述的双向可控硅(K1)的一个主端子与电压信号输入端的一端(a)连接，所述的双向可控硅(K1)的另一个主端子接在第二电阻(R4)与稳压管之间，所述的双向可控硅(K1)的控制极接在第一压敏电阻(R1)与接入开关(J1)一端(m)之间，所述的稳压管一端与第二电阻(R4)连接，所述的稳压管另一端通过第一压敏电阻(R1)与接入开关(J1)一端(m)连接，所述的稳压管另一端通过第二压敏电阻(R2)与接入开关(J1)另一端(l)连接，所述的稳压管另一端通过第一电阻(R3)与电压信号输入端的另一端(x)连接；

整流电路，该电路与交流电压检测电路输出端相联，将交流电整流成直流电；

稳压与继电器驱动电路，该电路与整流电路的输出端相联，将输出电压稳定在一定范围内以驱动直流继电器；

直流继电器，由稳压与继电器驱动电路控制，其一对常开引脚接入到交流电压检测电路中，作为交流电压检测电路接入的开关，一对常闭的引脚作为本投切器的输出引脚。

2.根据权利要求1所述的无源阻尼电阻投切器，其特征在于，所述的交流电压检测电路采用压敏电阻检测电压阈值，采用双向可控硅作为开关器件。

说明书

一种无源阻尼电阻投切器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种中压电网消弧线圈阻尼电阻投切器，特别涉及一种用于消弧线圈二次侧的无源阻尼电阻投切器。

背景技术

[0002] 中压电网中的调匝或调容式消弧线圈，一般工作在谐振点附近，为避免因谐振造成的中性点电压超高，需配装阻尼电阻。在电网没有发生单相接地故障时，阻尼电阻应处于工作状态，当发生单相接地时，阻尼电阻应处于不工作的状态。

[0003] 阻尼电阻的安装一般有两种方式。

[0004] 方式一：在消弧线圈一次侧串联阻尼电阻，在这种方式下，当电网发生单相接地时，阻尼电阻被短接。

[0005] 方式二：在消弧线圈二次侧并联阻尼电阻，在这种方式下，当电网发生单相接地时，阻尼电阻被断开。

[0006] 因本发明用于方式二中，下面就方式二进行说明。方式二的控制结构如图2所示。投切控制器通过控制双向可控硅K的门极来控制K的通断，从而控制阻尼电阻的投切。对于本方式，投切控制器的控制逻辑是当中性点电压超过阀值时，切除阻尼电阻，当低于阀值时，投入阻尼电阻。阀值一般取电网相电压的30％。

[0007] 传统上，阻尼电阻投切器一般有两种实现方法：

[0008] 一种方法采用CPU控制。首先对中性点电压信号进行调理、采样并计算幅值，然后将计算结果与阀值进行比较，再通过信号继电器控制可控硅的通断。这种方法技术复杂，成本高，安装麻烦，需要专门的电源。

[0009] 另一种方法采用过电压继电器测量中性点电压，控制可控硅的通断。这种方法成本低，但由于接地发生时中性点电压变化范围大，工作不可靠。

发明内容

[0010] 本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种新型的无源阻尼电阻投切器，它无需专门电源，体积小，成本低，安装方便，工作可靠。

[0011] 本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种无源阻尼电阻投切器，其特征在于，包括：

[0012] 交流电压检测电路，检测输入电压信号，当电压瞬时值超过阀值时，电路导通，该电路可检测两个电压阀值，由接入开关的状态决定当前阀值；

[0013] 整流电路，该电路与交流电压检测电路输出端相联，将交流电整流成直流电；

[0014] 稳压与继电器驱动电路，该电路与整流电路的输出端相联，将输出电压稳定在一定范围内以驱动直流继电器；

[0015] 直流继电器，由稳压与继电器驱动电路控制，其一对常开引脚接入到交流电压检测电路中，作为交流电压检测电路接入的开关，一对常闭的引脚作为本控制器的输出引脚。

[0016] 所述的交流电压检测电路采用压敏电阻检测电压阀值，采用可控硅作为双向可控硅作为开关器件。

[0017] 与现有技术相比，本发明采用压敏电阻检测中性点电压，精度高，长期工作不偏移；动作电压高于退出电压，无临界区，直流继电器不会频繁动作；具有整流及稳压电路，保证了直流继电器动作可靠，寿命长；中性点电压是被检测对象又是电路工作电源，无需接入专门的工作电源，使得系统安装简单，可靠性提高。没有复杂的调理、采集和信号处理电路，系统成本低廉。

附图说明

[0018] 图1为本发明的电气原理图；

[0019] 图2为本发明的工作原理图；

[0020] 图3为本发明实施例的电压检测电路图；

[0021] 图4为本发明实施例的稳压和继电器驱动电路图。

具体实施方式

[0022] 一种新型的无源阻尼电阻投切器，包括：

[0023] 交流电压检测电路，检测输入的消弧线圈二次侧电压信号(该电压信号可换算为对应的中性点电压信号，因而相当于检测中性点电压信号)，当电压瞬时值超过阀值时，该电路导通，并保持到输入电压瞬时值回零。该电路可检测两个电压阀值，具体检测哪一个阀值由该电路接入的开关控制。当开关打开时检测阀值1，当开关闭合时检测阀值2。该电路采用压敏电阻来检测阀值，采用双向可控硅作为开关器件。

[0024] 整流电路，该电路与交流电压检测电路输出端相联，将交流电整流成直流电。

[0025] 稳压与继电器驱动电路，该电路与整流电路的输出端相联，将输出电压稳定在一定范围内以驱动直流继电器。

[0026] 直流继电器，由稳压与继电器驱动电路控制，其一对常开引脚接入到交流电压检测电路中，作为交流电压检测电路接入的开关，一对常闭的引脚作为本控制器的输出引脚。

[0027] 应设计交流电压检测电路的阀值1＞阀值2。

[0028] 该发明的工作过程如下：起初，直流继电器处于不动作状态，这时交流电压检测电路的阀值为阀值1。之后某个时刻，输入电压的瞬时值超过了阀值1，导致直流继电器动作。这时交流电压检测电路的阀值降为阀值2。这意味着只要输入电压峰值超过阀值2，直流继电器就会一直处于动作状态，即直流继电器在阀值1动作，在阀值2退出动作。这也意味着阻尼电阻在阀值1切除，在阀值2投入。

[0029] 实施例

[0030] 10KV的中压电网，其使用的消弧线圈额定电压为6KV，二次侧额定电压为300V，一二次侧电压的变比为20/1。10KV中压电网，相电压为6KV，当中性点电压大于相电压的30％时，即大于1800V时，认为电网发生接地。这时换算到消弧线圈二次侧的电压为90V，即峰值电压为90×1.414＝127V。

[0031] 现采用如图3所示的电压检测电路。其中a、x之间是输入的电压信号，m、l之间接入开关以便选择当前使用的电压阀值。K1是可控硅，R1、R2是压敏电阻，D1是稳压管，R3、R4是电阻。选择R1的压敏电压为127V，R2的压敏电压为120V。这样当J1打开时，R1处于工作状态，当J1闭合时，因R1的压敏电压大于R2的压敏电压，所以R2处于工作状态。即在J1打开时，电路的电压阀值为127V，当J1闭合时，电路的电压阀值为120V。

[0032] 整流电路一般采用桥式整流电路，这里不再赘述。

[0033] 稳压和继电器驱动电路，需要注意和直流继电器的匹配。在这里选用48V/1W的直流继电器，这样稳压和继电器驱动电路可设计如图4所示。