專利名稱：用于電網無功補償的磁控電抗器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于電網無功補償的磁控電抗器，屬于磁控電抗器技術領域。
背景技術：
高壓大電流的晶閘管功率模塊是一種高壓閥光電觸發系統，可用于變電站和配電網中。為了滿足近年來遠距離大容量輸送電能的要求，輸電電壓越來越高；電力系統的規模越來越大，發電量持續增長；由于我國能源與負荷分布的不均衡性，電網中的動態無功功率支撐問題日顯突出，電能輸送能力受到限制。同時由于大容量單相負載和不平衡負載的大量使用，電網的三相不平衡問題也日顯突出。為治理上述問題，在電力系統中引入無功補償裝置進行無功補償，磁控電抗器(MCR)是常用的一直，其在動態無功支撐、治理電網三相不平衡方面發揮了重要的作用。和有源設備相比，它在穩定性和補償容量方面有著巨大的優勢。其中，晶閘管的可靠觸發是整個裝置的關鍵技術之一。目前常用的晶閘管觸發方式有電磁觸發方式、光電觸發方式與光觸發方式。傳統的電磁觸發方式一般采用脈沖變壓器形成高低電位的隔離，脈沖的同時性、準確性很難滿足高壓系統器件串并聯的要求。
發明內容本實用新型的目的是提供一種用于電網無功補償的磁控電抗器，該磁控電抗器具有觸發精確、穩定性好、功耗小等特點，且能防止電源電壓突變產生的振蕩損壞晶閘管。為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案是:一種用于電網無功補償的磁控電抗器，包括電抗器和晶閘管 ，用于將來自電網交流電轉換為直流電的電源模塊、取能模塊、光電接口模塊、連接到光電接口模塊的控制器以及位于所述晶閘管門極和光電接口模塊之間的觸發模塊；所述電源模塊包括變壓器和第I 二極管，所述變壓器將來自市電的電壓降壓后再經所述第I二極管去除正半周獲得直流電壓，一由并聯第8電阻和第9電阻與第5電容串聯的支路連接到變壓器的輸入端；由第一穩壓管、第二穩壓管串聯的取能模塊中第一穩壓管輸出端作為第一輸出端，第二穩壓管輸出端作為第二輸出端；所述觸發模塊用于接收來自光電接口模塊的同步電流信號，其包括串聯的由第2三極管、第3三極管組成的前級放大電路和由第I三極管、第2 二極管和第3 二極管串聯組成的后級放大電路，所述第2三極管、第3三極管各自的基極分別經第4電阻和第3電阻連接到所述取能模塊的第二輸出端，所述第2 二極管正極和第3 二極管正極的連接點連接到所述述晶閘管門極，來自光電接口模塊的同步電流信號通過第3 二極管基極驅動其導通后依次驅動第2三極管、第I三極管導通，從而通過第2 二極管和第3 二極管的連接點輸出用于控制電抗器投切角度的同步觸發信號進入晶閘管門級；所述光電接口模塊，用于將接來自控制器的光脈沖信號轉化為同步電流信號。[0009]上述技術方案中進一步改進方案如下:1、上述方案中，一第I電容與所述變壓器并聯，用于濾除交流干擾。2、上述方案中，所述第一輸出端與接地之間跨接有第2電容，第二輸出端與接地之間跨接有第3電容。由于上述技術方案運用，本實用新型與現有技術相比具有下列優點和效果:本實用新型磁控電抗器用觸發裝置，其位于電網高電位側，晶閘管門極和光電接口模塊設有觸發模塊，使用光纖完成信號傳輸與高低電位的隔離，無論在脈沖質量還是隔離性能上都優于電磁觸發方式的設備；其次，本實用新型電路設計能從設備一次側取得穩定、紋波小的工作電源，在比較惡劣的電磁環境中，克服了主電路中的大電流、晶閘管的開斷對電路造成的強電磁干擾，具有一定的抗干擾性能；再次，本實用新型觸發裝置，其由并聯第8電阻和第9電阻與第5電容串聯的支路連接到變壓器的輸入端，能防止電源電壓突變廣生的振蕩損壞晶閘管。

附圖1為本實用新型用于電網無功補償的磁控電抗器系統結構示意圖；附圖2為本實用新型電源模塊結構示意圖；附圖3為本實用新型取能模塊結構示意圖；附圖4為本實用新型觸發模塊結構示意圖。以上附圖中 :1、電抗器；2、晶閘管；3、電源模塊；4、取能模塊；5、光電接口模塊；
6、控制器；7、觸發模塊。
具體實施方式
以下結合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:實施例:一種用于電網無功補償的磁控電抗器，包括電抗器I和晶閘管2 ;還包括用于將來自電網交流電轉換為直流電的電源模塊3、取能模塊4、光電接口模塊5、連接到光電接口模塊5的控制器6以及位于所述晶閘管2門極和光電接口模塊5之間的觸發模塊7 ；所述電源模塊3包括變壓器Tl和第I 二極管D1，所述變壓器Tl將來自市電的電壓降壓后再經所述第I 二極管Dl去除正半周獲得直流電壓，一由并聯第8電阻和第9電阻與第5電容串聯的支路連接到變壓器Tl的輸入端；由第一穩壓管U1、第二穩壓管U2串聯的取能模塊4中第一穩壓管Ul輸出端作為第一輸出端，第二穩壓管U2輸出端作為第二輸出端；所述觸發模塊7用于接收來自光電接口模塊5的同步電流信號，其包括串聯的由第2三極管Q2、第3三極管Q3組成的前級放大電路和由第I三極管Q1、第2 二極管D2和第3 二極管D3串聯組成的后級放大電路，所述第2三極管Q2、第3三極管Q3各自的基極分別經第4電阻R4和第3電阻R3連接到所述取能模塊4的第二輸出端，所述第2 二極管D2正極和第3 二極管D3正極的連接點連接到所述述晶閘管2門極，來自光電接口模塊5的同步電流信號通過第3 二極管D3基極驅動其導通后依次驅動第2三極管Q2、第I三極管Ql導通，從而通過第2 二極管D2和第3 二極管D3的連接點輸出用于控制電抗器I投切角度的同步觸發信號進入晶閘管2門級；[0023]所述光電接口模塊5，用于將接來自控制器6的光脈沖信號轉化為同步電流信號。一第I電容Cl與所述變壓器Tl并聯，用于濾除交流干擾。上述第一輸出端與接地之間跨接有第2電容C2，第二輸出端與接地之間跨接有第3電容C3。本實施例用于電網無功補償的磁控電抗器工作過程如下。電源模塊通過一個小的變壓器模塊Tl實現降壓作用，通過二極管Dl去正半周為直流電壓，電容Cl進行濾波作用。其中取能模塊由穩壓管U1、U2，電容C2、C3及電阻R1、R2和兩只發光二極管構成，電源模塊產生的直流電壓經過Ul產生12V電壓，經C2濾波后為三極管Q1、Q2供電。Ul產生的電壓經U2產生的5V電壓經電容C3濾波后，為光接收器HFBR-2412和Q3供電并拉高Q3電壓，LED2與R2串聯指使5V電源的取能結果。其中光電接口模塊主要由核心器件HFBR-2412光接收器構成，接收光脈沖轉化為電信號用正邏輯輸出。其中觸發模塊包括前級放大電路和后級放大電路；前級放大電路包NPN型三極管Q3、Q2和基極電阻R3、R4 ;后級放大電路包括PNP型開關管Q1，電阻R5、電阻R6，二極管D2、D3等。光接收器中出來的信號進入Q3基極驅動其導通，后續Q2也隨之導通，從而PNP型開關管Ql導通，經二極管D2輸出同步觸發信號進入晶閘管門級。本實用新型在運行中，電源模塊從高電位側，即設備一次側取得系統工作所需電源；所述光電接口模塊接收來自控制系統光纖通道的光脈沖，即光信號，并將其轉換為電信號；通過后續觸發電路將弱脈沖信號放大轉換為滿足觸發要求，有足夠幅度的電流脈沖，輸出至IJ晶閘管的門級，用來觸發晶閘管閥組。
`[0032]由于采用了以上技術方案，本實用新型的有益效果是:(1)電路板本身工作電流小，功耗低，對主電路工作基本無影響；(2)由于采用了光電觸發方式實現了觸發信號的同步性、準確性和及時性；(3)成本低，硬件電路簡單，易于實現。總之，基于上述結構的本實用新型可以很好地實用于磁空電抗器(MCR)中，解決其核心問題。對于磁控電抗器型無功補償器的性能的提升具有重要的意義。上述實施例只為說明本實用新型的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人士能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的保護范圍。凡根據本實用新型精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種用于電網無功補償的磁控電抗器，包括電抗器(I)和晶閘管(2);其特征在于:還包括用于將來自電網交流電轉換為直流電的電源模塊(3)、取能模塊(4)、光電接口模塊(5)、連接到光電接口模塊(5)的控制器(6)以 及位于所述晶閘管(2)門極和光電接口模塊(5)之間的觸發模塊(7);所述電源模塊(3)包括變壓器(Tl)和第I 二極管(D1)，所述變壓器(Tl)將來自市電的電壓降壓后再經所述第I 二極管(Dl)去除正半周獲得直流電壓，一由并聯第8電阻和第9電阻與第5電容串聯的支路連接到變壓器(Tl)的輸入端； 由第一穩壓管(U1)、第二穩壓管(U2)串聯的取能模塊(4)中第一穩壓管(Ul)輸出端作為第一輸出端，第二穩壓管(U2)輸出端作為第二輸出端； 所述觸發模塊(7)用于接收來自光電接口模塊(5)的同步電流信號，其包括串聯的由第2三極管(Q2)、第3三極管( Q3)組成的前級放大電路和由第I三極管(Q1)、第2 二極管(D2)和第3 二極管(D3)串聯組成的后級放大電路，所述第2三極管(Q2)、第3三極管(Q3)各自的基極分別經第4電阻(R4)和第3電阻(R3)連接到所述取能模塊(4)的第二輸出端，所述第2 二極管(D2)正極和第3 二極管(D3)正極的連接點連接到所述述晶閘管(2)門極，來自光電接口模塊(5)的同步電流信號通過第3 二極管(D3)基極驅動其導通后依次驅動第2三極管(Q2)、第I三極管(Ql)導通，從而通過第2 二極管(D2)和第3 二極管(D3)的連接點輸出用于控制電抗器(I)投切角度的同步觸發信號進入晶閘管(2)門級； 所述光電接口模塊(5 )，用于將接來自控制器(6 )的光脈沖信號轉化為同步電流信號。
2.根據權利要求1所述的磁控電抗器，其特征在于:一第I電容(Cl)與所述變壓器(Tl)并聯，用于濾除交流干擾。
3.根據權利要求1所述的磁控電抗器，其特征在于:所述第一輸出端與接地之間跨接有第2電容(C2)，第二輸出端與接地之間跨接有第3電容(C3)。
專利摘要本實用新型涉及一種用于電網無功補償的磁控電抗器，包括電抗器和晶閘管，電源模塊、取能模塊、光電接口模塊、連接到光電接口模塊的控制器以及位于所述晶閘管門極和光電接口模塊之間的觸發模塊；源模塊包括變壓器和第1二極管，所述變壓器將來自市電的電壓降壓后再經所述第1二極管去除正半周獲得直流電壓，一由并聯第8電阻和第9電阻與第5電容串聯的支路連接到變壓器的輸入端；所述觸發模塊用于接收來自光電接口模塊的同步電流信號；所述光電接口模塊，用于將接來自控制器的光脈沖信號轉化為同步電流信號。本實用新型磁控電抗器觸發精確、穩定性好、功耗小，且能防止電源電壓突變產生的振蕩損壞晶閘管。
文檔編號H03K17/72GK203103970SQ20132003451
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月23日 優先權日2013年1月23日
發明者李寧, 費遠鵬, 劉輝 申請人:蘇州工業園區和順電氣股份有限公司