利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路

摘要

本发明涉及利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、六个无功补偿装置的投切开关、六个电感、四个二极管，所述的无功补偿装置的电容器由三个电容组成，且电容为三角形连接，且三角形的每个顶点通过串联一个电感、一无功补偿装置的投切开关连接到电网的三相中一相，在一组的其中二相投切开关的断点中分别用一个二极管正向并联，另一相投切开关的断点中用导线短接；在另一组的其中二相投切开关的断点中分别用一个二极管反向并联，另一相投切开关的断点中用导线短接。本发明利用二极管的单向导电性，使无功补偿装置中的电容器，在切除状态时，一部分电容处于充电状态，另一部分处于放电状态。

权利要求

1.利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、六个无功补偿装置的投切开关、六个电感、四个二极管，所述的无功补偿装置的电容器由三个电容组成，且电容为三角形连接，且三角形的每个顶点通过串联一个电感、一无功补偿装置的投切开关连接到电网的三相中一相，电感感抗为电容容抗的0－20％，其特征在于：在一组的其中二相投切开关的断点中分别用一个二极管正向并联，另一相投切开关的断点中用导线短接；在另一组的其中二相投切开关的断点中分别用一个二极管反向并联，另一相投切开关的断点中用导线短接，即，第一组包括三个电容器，该三个电容器分别通过三个电感(VL1a1，VL1a2，VL3)、三个断点(Ka11，Ka12，Ka13)与电网相联，用其中一个二极管(Da11)与第一个断点(Ka11)正向并联，用另一个二极管(Da12)与第二个断点(Ka12)正向并联，用导线短接第三个断点(Ka13)，以形成充电回路，第二组包括三个电容器，该三个电容器分别通过三个电感、三个断点(Kb11、Kb12、Kb13)与电网相联，用其中一个二极管(Db11)与第二组的第一个断点(Kb11)反向并联，用另一个二极管(Db12)与第二组的第二个断点(Kb12)反向并联，用导线短接第三个断点(Kb13)。

2.利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、六个无功补偿装置的投切开关、六个电感、六个二极管，所述的无功补偿装置的电容器由三个电容组成，且电容为星形连接，每组电容的公共端连接地线，每个电容的另一端通过串联一个电感、一无功补偿装置的投切开关连接到电网的三相中一相，电感感抗为电容容抗的0－20％，其特征在于：在一组的三相投切开关的断点中分别用一个二极管正向并联；在另一组的三相投切开关的断点中分别用一个二极管反向并联，即：第一组包括三个电容器，该三个电容器的公共端连接地线，该三个电容器另三端分别通过串联三个电感、三个断点(Ka11，Ka12，Ka13)与电网相联，用一个二极管(Da11)与第一个断点(Ka11)正向并联，用另一个二极管(Da12)与第二个断点(Ka12)正向并联，用又一个二极管(Da13)与第三个断点(Ka13)正向并联，第二组包括三个电容器，该三个电容器的公共端连接地线或电网中的一相，该三个电容器另三端分别通过串联三个电感、三个断点(Kb11，Kb12，Kb13)与电网相联，用一个二极管(Db11)与第二组的第一个断点(Kb11)反向并联，用另一个二极管(Db12)与第二组的第二个断点(Kb12)反向并联，用又一个二极管(Db13)与第二组的第三个断点(Kb13)反向并联。

3.利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、二个无功补偿装置的投切开关、二个电感、二个二极管，所述的无功补偿装置的电容器由单个电容组成，每组电容的一端连接地线或电网中的一相，电容的另一端通过串联一个电感、一无功补偿装置的投切开关连接到电网中，电感感抗为电容容抗的0－

20％，其特征在于：在一组投切开关的断点中用一个二极管正向并联；在另一组的投切开关的断点中用一个二极管反向并联，即第一组的第一个电容器(Ca1)的一端连接地线或电网中的一相，另一端通过串联一个电感、一个第一断点(Ka11)与电网相联，用一个二极管(Da11)与所述第一断点(Ka11)正向并联，第二组的第二个电容器(Cb1)的一端连接地线或电网中的一相，另一端通过串联一个电感、一个第二断点(Kb11)与电网相联，用一个二极管(Db11)与该第二断点(Kb11)反向并联。

4.根据权利要求1、2或3所述的利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，其特征在于：所述的投切开关为接触器或复合开关。

说明书

利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路

技术领域

[0001] 本发明涉及利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，在电容器未投入的状态下，将电容器接入电网，利用电容器吸收电网过电压，使用户电网安全运行。

背景技术

[0002] 目前电网中微电子及电力电子器件增多，由于一些操作及一些不当处置，产生的过电压(特别是电焊和电机启动、停止形成的过电压)，对这些器件的危害是严重的。怎么消除这些过电压，对用户电网的安全运行有着极为重要的作用。

[0003] 本发明目的是提供一个办法，利用无功补偿装置中已有的电力电容器，在这些电容器处于“切除”状态时，加装二极管及适当的联线，使其接入电网，吸收电网过电压，保护用户电网的安全。

发明内容

[0004] 本发明的目的为了消除上述过电压对用户电网的存在的严重危害，而提供一种利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，本发明的连接电路是利用二极管的单向导电性，使无功补偿装置中的电容器，在“切除”状态时，一部分电容处于“充电”状态，另一部分处于“放电”状态。这样，这些电容器在“切除”时仍通过二极管与电网相联，其中一部分吸收超过“正向”峰值的过电压，另一部分吸收超过“负向”峰值的过电压。

[0005] 本发明的技术方案为：

[0006] 利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、六个无功补偿装置的投切开关、六个电感、四个二极管，所述的无功补偿装置的电容器由三个电容组成，且电容为三角形连接，且三角形的每个顶点通过串联一个电感、一无功补偿装置的投切开关连接到电网的三相中一相，电感感抗为电容容抗的0－20％，其特征在于：在一组的其中二相投切开关的断点中分别用一个二极管正向并联，另一相投切开关的断点中用导线短接；在另一组的其中二相投切开关的断点中分别用一个二极管反向并联，另一相投切开关的断点中用导线短接，即，在第一组的第一个电容器(Ca1)，分别通过三个电感(VL1a1，VL1a2，VL3)、三个断点(Ka11，Ka12，Ka13)与电网相联，用其中一个二极管(Da11)与第一个断点(Ka11)正向并联，用另一个二极管(Da12)与第二个断点(Ka12)正向并联，用导线短接第三个断点(Ka13)，以形成充电回路，第二组的第一个电容器(Cb1)分别通过三个电感、三个断点(Kb11、Kb12、Kb13)与电网相联，用其中一个二极管(Db11)与第二组的第一个断点(Kb11)反向并联，用另一个二极管(Db12)与第二组的第二个断点(Kb12)反向并联，用导线短接第三个断点(Kb13)。

[0007] 利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、六个无功补偿装置的投切开关、六个电感、六个二极管，所述的无功补偿装置的电容器由三个电容组成，且电容为星形连接，每组电容的公共端连接地线，每个电容的另一端通过串联一个电感、一无功补偿装置的投切开关连接到电网的三相中一相，电感感抗为电容容抗的0－20％，其特征在于：在一组的三相投切开关的断点中分别用一个二极管正向并联；在另一组的三相投切开关的断点中分别用一个二极管反向并联，即第一组的第一个电容器(Ca1)的公共端连接地线，另三端通过串联三个电感、三个断点(Ka11，Ka12，Ka13)与电网相联，用一个二极管(Da11)与第一个断点(Ka11)正向并联，用另一个二极管(Da12)与第二个断点(Ka12)正向并联，用又一个二极管(Da13)与第三个断点(Ka13)正向并联，第二组的第一个电容器(Cb1)的公共端连接地线或电网中的一相，另三端通过串联三个电感、三个断点(Kb11，Kb12，Kb13)与电网相联，用一个二极管(Db11)与第二组的第一个断点(Kb11)反向并联，用另一个二极管(Db12)与第二组的第二个断点(Kb12)反向并联，用又一个二极管(Db13)与第二组的第三个断点(Kb13)反向并联。

[0008] 利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、二个无功补偿装置的投切开关、二个电感、二个二极管，所述的无功补偿装置的电容器由单个电容组成，每组电容的一端连接地线或电网中的一相，电容的另一端通过串联一个电感、一无功补偿装置的投切开关连接到电网中，电感感抗为电容容抗的0－20％，其特征在于：在一组投切开关的断点中用一个二极管正向并联；在另一组的投切开关的断点中用一个二极管反向并联，即第一组的第一个电容器(Ca1)的一端连接地线或电网中的一相，另一端通过串联一个电感、一个断点(Ka11)与电网相联，用一个二极管(Da11)与所述断点(Ka11)正向并联，第二组的第二个电容器(Cb1)的一端连接地线或电网中的一相，另一端通过串联一个电感、一个断点(Kb11)与电网相联，用一个二极管(Db11)与该断点(Kb11)反向并联。

[0009] 利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、四个组合固体开关、六个电感，所述的无功补偿装置的电容器由三个电容组成，且电容为三角形连接，电感感抗为电容容抗的0－20％，其特征在于：一组中的无功补偿装置的电容器的二个顶点分别通过串联一个电感、正向联接一个组合固体开关到电网的三相中一相，无功补偿装置的电容器的另一个顶点分别通过串联一个电感到电网的三相中另一相；另一组中的无功补偿装置的电容器的二个顶点分别通过串联一个电感、反向联接一个组合固体开关到电网的三相中一相，无功补偿装置的电容器的另一个顶点分别通过串联一个电感到电网的三相中另一相。所述的组合固体开关为发明专利95112542.7公开的开关。

[0010] 利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、六个组合固体开关、六个电感，所述的无功补偿装置的电容器由三个电容组成，且电容为星形连接，每组电容的公共端连接地线，电感感抗为电容容抗的0－20％，其特征在于：一组中的无功补偿装置的电容器的分别通过串联一个电感、正向联接一个组合固体开关到电网的三相中一相；另一组中的无功补偿装置的电容器的分别通过串联一个电感、反向联接一个组合固体开关到电网的三相中一相。所述的组合固体开关为发明专利95112542.7公开的开关。

[0011] 利用无功补偿装置的电容器吸收电网过电压的连接电路，至少包括二组无功补偿装置的电容器、二个组合固体开关、二个电感，所述的无功补偿装置的电容器由单个电容组成，每组电容的一端连接地线或电网中的一相，电感感抗为电容容抗的0－20％，其特征在于：一组中电容的另一端通过串联一个电感、正向联接一个组合固体开关到电网中；另一组中电容的另一端通过串联一个电感、反向联接一个组合固体开关到电网。所述的组合固体开关为发明专利95112542.7公开的开关。

[0012] 本发明的连接电路是利用二极管的单向导电性，使无功补偿装置中的电容器，在“切除”状态时，一部分电容处于“充电”状态，另一部分处于“放电”状态。这样，这些电容器在“切除”时仍通过二极管与电网相联，其中一部分吸收超过“正向”峰值的过电压，另一部分吸收超过“负向”峰值的过电压。

附图说明

[0013] 图1为本发明的实施例1的电路连接示意图。

[0014] 图2为本发明的实施例2的电路连接示意图。

[0015] 图3为本发明的实施例3的电路连接示意图。

[0016] 图4为本发明的实施例4的电路连接示意图。

[0017] 图5为本发明的实施例5的电路连接示意图。

[0018] 图6为本发明的实施例6的电路连接示意图。

具体实施方式

[0019] 结合附图对本发明作进一步的描述。电感感抗常为电容容抗的0－20％，电感感抗为电容容抗的多少，应用中，技术人员根据自行需要来定，这为本技术领域常规的。

[0020] 实施例1：

[0021] 如图1所示，当无功补偿装置的电容器是三角形接线时，无功补偿装置的投切开关是接触器或者是复合开关时，其具体方案如图1所示。由于上述开关都具有具体物理断点，我们在图中用三个断点示意这种类型的开关。

[0022] 首先我们将无功补偿装置的的电容器分为a和b两大组，其中a组的第一个电容器Ca1，分别通过三个电感(VL1a1，VL1a2，VL3)、三个断点(Ka11，Ka12，Ka13)与电网相联，首先用一个二极管Da11与Ka11正向并联(如图1所示)，用另一个二极管Da12与Ka12正向并联，Ka13必须用导线短接。如果没有此短接就不能形成“充电”回路。其中b组的第一个电容器Cb1分别通过三个电感、三个断点Kb11、Kb12和Kb13与电网相联，我们用一个二极管Db11与Kb11反向并联(如图1所示)，用另一个二极管Db12与Kb12反向并联，将Kb13必须用导线短接。其a组另外的电容器与Ca1接法一样；b组另外的电容器与Cb1接法一致。

[0023] 如图1所示，当复合开关或接触器断点断开，即我们所称电容器处于切除状态下；a组的电容器，通过对应的二极管，将电感VL1a点的电压充至线电压峰值，电感VL2a充至线电压峰值；b组的电容器，将电感VL1b和电感VL2b放至线电压的负峰值。它们都是相对电感VL3充电或放电。但都没有对电网形成无功电流，因而仍处于“切除”状态。当电网有过电压传来时，过电压超过正向峰值时，则由于二极管正面导通，a组电容成了它的负荷吸收它；过电压超过负向峰值时，b组则同样将其吸收。如果要发挥好的吸收作用，a组和b组的无功功率数(千乏数)，应相近或相等。

[0024] 实施例2：

[0025] 如图2所示，当电力电容器是三角形接法，而开关是“组合固体开关”(发明专利：95112542.7)，由于此开关由二极管与可控硅反向并联组成，此时只须将此开关类似图1安排，无需增加二极管。其具体连接方式如图2所示。首先我们将无功补偿装置的的电容器分为a和b两大组，a组中的第一个无功补偿装置的电容器Ca1的二个顶点分别通过串联一个电感、正向联接一个组合固体开关到电网的三相中一相，无功补偿装置的电容器Ca1的另一个顶点分别通过串联一个电感到电网的三相中另一相；b组中的第一个无功补偿装置的电容器Cb1的二个顶点分别通过串联一个电感、反向联接一个组合固体开关到电网的三相中一相，无功补偿装置的电容器Cb1的另一个顶点分别通过串联一个电感到电网的三相中另一相。其a组另外的电容器与Ca1接法一样；b组另外的电容器与Cb1接法一致。在可控硅都处于断开状态时，其a组和b组的状态与图1所示的状态是一致的。因而此时能吸收电网的过电压。当a组和b组电容的千乏数相近或相等时效果最好。

[0026] 实施例3：

[0027] 如图3所示，当无功补偿装置的电容器是星形接法时，首先我们将无功补偿装置的的电容器分为a和b两大组，其中a组的第一个电容器Ca1的公共端连接地线，另三端通过串联三个电感、三个断点(Ka11，Ka12，Ka13)与电网相联，首先用一个二极管Da11与Ka11正向并联(如图3所示)，用另一个二极管Da12与Ka12正向并联，用又一个二极管Da13与Ka13正向并联；其中b组的第一个电容器Cb1的公共端连接地线或电网中的一相，另三端通过串联三个电感、三个断点(Kb11，Kb12，Kb13)与电网相联，首先用一个二极管Db11与Kb11反向并联(如图3所示)，用另一个二极管Db12与Kb12反向并联，用又一个二极管Db13与Kb13反向并联。其a组另外的电容器与Ca1接法一样；b组另外的电容器与Cb1接法一致。吸收电网过电压与实施1一样。

[0028] 实施例4：

[0029] 同实施例3类似，所用开关为发明专利：95112542.7的组合固体开关时，无需增加二极管，其连接方式如图4所示。当无功补偿装置的电容器是星形接法时，首先我们将无功补偿装置的的电容器分为a和b两大组，其中a组的第一个电容器Ca1的公共端连接地线，a组中第一个电容Ca1的三端分别通过串联一个电感、正向联接一个组合固体开关到电网的三相中一相；b组中的第一个电容器Cb1的三端分别通过串联一个电感、反向联接一个组合固体开关到电网的三相中一相。其a组另外的电容器与Ca1接法一样；b组另外的电容器与Cb1接法一致。吸收电网过电压与实施1一样。

[0030] 实施例5：

[0031] 如图5所示，当无功补偿装置的电容器是单个电容器，或者是一个封装内有多个单电容器时，它们的无功补偿装置的投切开关为接触器或复合开关时，首先我们将无功补偿装置的的电容器分为a和b两大组，其中a组的第一个电容器Ca1的一端连接地线或电网中的一相，另一端通过串联一个电感、一个断点Ka11与电网相联，用一个二极管Da11与Ka11正向并联(如图5所示)，其中b组的第一个电容器Cb1的一端连接地线或电网中的一相，另一端通过串联一个电感、一个断点Kb11与电网相联，用一个二极管Db11与Kb11反向并联(如图5所示)。其a组另外的电容器与Ca1接法一样；b组另外的电容器与Cb1接法一致。吸收电网过电压与实施1一样。

[0032] 实施例6

[0033] 同实施例5类似，当无功补偿装置的电容器是单个电容器，或者是一个封装内有多个单电容器时，它们的无功补偿装置的投切开关为发明专利：95112542.7的组合固体开关时，无需增加二极管，其连接方式如图6所示；首先我们将无功补偿装置的的电容器分为a和b两大组，每组中各个电容的一端连接地线或电网中的一相，a组中第一个电容器Ca1的另一端通过串联一个电感、正向联接一个组合固体开关到电网中；b组中第一个电容器Cb1的另一端通过串联一个电感、反向联接一个组合固体开关到电网。值得指出的是，此电容器可以联接在一线电压与零线之间；也可以联接在两线电压之间，它们从电学结构上实际上是一致的。其a组另外的电容器与Ca1接法一样；b组另外的电容器与Cb1接法一致。吸收电网过电压与实施1一样。

[0034] 本发明，由于采用的电容器的结构不同，其实施略有区别，但有一共同特征：其采用本发明的无功补偿装置，接入电网后，其电容器均处于“切除”状态时，其中一部分电力电容器有正向峰值电压，处于“充电”状态；另一部分电力电容器有负向峰值电压，处于“放电”状态。以“充电”和“放电”的方式与电网相联，分别可以吸收正、反的过电压。