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1、10kV的智能电容器装置的第一步的总结1. 项目名称：10的智能电容器装置。2. 项目简介:该项目投切电容器的开关为大量应用的一般电磁单台三极开关,智能就是要用同步开关的理念,达到闭合开关没有冲击电流。但是不是一般意义的3个单极开关在电网电压为零时的分别同步动作，而是采用特殊的预充电技术，使得单台3极开关三个触点的电位在特定的时刻同步为零闭合、打开，没有电流冲击。由于投入瞬时两个触点上的电压为电网线电压的峰值电压,因此,在背靠背投切也没有电流冲击。装置所用开关的参数,如果满足下面提出的投切电容器的特殊4项参数规定,也就不会浮现预击穿，重燃的故障。只有采用预充电技术，单台极开关才可以达到没有电流
2、冲击投切电容器的效果，预充电技术为投切开关将要闭合时,有两相支路投入预充电电路，使得电容器预充电到峰值电压,闭合开关投入时，没有电流冲击。预充电电路是由二极管和限流电阻构成并联在主回路的触点两端。该技术获得发明专利，国内没有应用的,国外也没有产品在国内应用。如果有某个公司宣布采用一般单台3极开关没有电流冲击投切电容器，就意味着侵权。该项目在10kV电网应用，不在40V低压电网实行，因素V已有大量的单极永磁继电器开关的“智能电容器”产品。10kV电网有少量3台单极开关，没有单台三极开关。10k有顾客补偿,线路补偿和配电站补偿,需要量也不少。做好10kV智能电容器,就为做kV智能电容器做好了准备。
3、0KV的智能电容器采用4个环节完毕。1） 用新驱动线圈电路替代既有的控制电路，新的驱动线圈电路采用我们的发明专利:“用于一般电磁接触器的同步开关控制电路”,专利号:10004876.。新驱动线圈电路做成产品,克服既有电磁线圈控制电路的缺陷，提高一般电磁接触器的投切特性，实现接触器投切电容器没有预击穿和重燃。2） 用新驱动电路控制接触器,主回路采用我们的发明专利:“基于单台三极同步开关的智能型无功补偿装置”,专利号:1066794,达到用单台3极开关实现同步开关投切电容器没有冲击电流的效果，是准点同步投切,做成产品品。3） 实现上述两步后，再增长电容器的多重保护电路:过流、过压、不平衡和通讯功能
4、等，做成产品。4） 实现上述3步后，再增长故障滤波功能，做成产品。采用最大投切工作电流为500A,接触器额定电流为3A的成套智能型电容器补偿装置做产品认证明验，认证和现场运营成功,参与新装置的原则制定，批量生产装置。做好用接触器的开关形式，也摸索0k的断路器的投切。10k智能电容器做好后，准备做35k的智能电容器装置，整个过程摸索产业化的发展模式，如何调动各方积极性和努力,形成良好的合伙关系,协调发展。 3. 第一步任务:完毕对于0kV单台3极接触器线圈的驱动,考核新的驱动器的投切工作效果,观测各个接触器厂家的产品的特点，新的驱动器的合用场合，销售价格。新的驱动器要达到性能优秀,价格合理,为第
5、二步的准点同步投切打好基本。4. 投切电容器的现状:电力电容器协会在19的协会年会总结中讲到一般单台3极机械开关投切电容器占了所有投切开关的0%。我分析在电容器质量好，场强设计合理，耐压余量足够状况下，电容器仍然浮现损坏,其中大多数损坏是在机械开关的投和切时产生的，在投和切的两种状态,切除的故障又不小于闭合的故障。投入故障为预击穿和弹跳,尚有许多倍的电流冲击和更高倍的背靠背的电流冲击,ABB公司讲到额定电流为23.A的电容器装置,单台投切电流合闸涌流600A,频率920Hz，背靠背投切电流合闸涌流100A，频率280H;切除故障为重燃,重燃故障时浮现系统、开关、电容器等的劫难性故障。接触器投入
6、规定电容器电压为零,投入时，投入触点两端电压为1倍相电压的峰值,打开时由于电容器存在峰值电网相电压,触点两端电压大概为电网交流电压和电容器的直流电压，触点最高电压为两倍相电压的峰值。因此,应当说打开的危险更大。开关闭合弹跳,使得电容器上有数倍的电压，影响电容器的寿命，开关弹跳行业的状态，断路器2ms，还可以,接触器为5，接触器的指标规定太松了。尚有几乎所有的开关厂都不做位移曲线，位移曲线为开关触点在闭合和打开时触点间的距离随时间变化的曲线，测量了触点随时间变化的位移波形曲线，也就显示了开关的速度曲线和加速度曲线，开关厂不做位移曲线，因素一是没有位移传感器，二是不会用示波器捕获位移波形，不懂得做
7、位移曲线的重要性。由于不做位移曲线，不懂得开关触点在闭合前10s和打开后10s的触点位移占满量程的比例,虽然出厂的都是合格的产品，但是也许存在严重的重燃危险。5. 用于投切电容器的接触器开关的参数规定，重要有四点:1）是接触器闭合要快,指触点的位移要快,观测触点闭合前0ms的位移占满位移的比例,有5就可以,比例越大越好，触点电位为零闭合的时刻向前推0为触点的最高电压,因此要观测这点位移的比例，触点电压42kV,其峰值59.3kV,电网11.kV,相电压的峰峰值为.8kV，占打压2V峰值的3%;)是接触器打开要快,指触点的位移要快，观测是触点打开后1ms的位移占满位移的比例,有%就可以，比例越大
8、越好,触点打开后1ms为触点电位最高，因此要观测这点,触点电压42kV,其峰值5.3V，电网1.5k，相电压的峰峰值为18kV，占打压42kV峰值的32;3）是闭合弹跳要小，长期动作在2m内最佳,5s的弹跳,引起电容器上的电压不断升高，影响电容器的寿命。）是打开回弹的比例要小，在2以内，回弹大触点的距离减小容易重燃。对于接触器国标尚有许多指标，如三个触点动作的一致性、真空泡的真空度、真空泡的老化消除毛刺引起的重燃,真空泡的抗闭合的电流冲击和抗短路电流的能力等,但凡国标的规定都要满足,否则就不是合格的产品,但愿采用优质的真空泡。但是我们对于投切电容器的接触器更关怀以上4点。满足上述4个指标，可以
9、做到没有预击穿和重燃的危险。由于做不到迅速打开接触器，国标对于接触器的重燃指标只要是偶尔浮现重燃就可以,不规定没有重燃的产品。单台3极开关投切电容器的专利是在的、4月申请的,三年过去了，没有在10kV电网应用，因素没有看到满足投切参数规定的接触器。6. 分析原线圈驱动电路的动作问题 电路图如下: 图1:既有的接触器的控制电路图 该电路的动作原理：电路有合闸线圈MKM2和保持线圈KM12,合闸线圈与保持线圈的匝数比为1:5及辅助触点KM，220交流电经全桥整流给线圈供电,一方面,由于常闭触点KM闭合,给合闸线圈KM1KM2供电,接触器闭合,电流大概A，电磁力克服弹簧阻力,开关闭合,常闭辅助触点K
10、M打开，保持线圈1M2也得电,电流在0.A,接触器保持闭合,线圈断电，弹簧的机械力打开接触器触点。原线圈控制的电路有如下个问题：合闸线圈和保持线圈是绕在同一种铁芯上的,合闸线圈和保持线圈有变压器效益,在合闸线圈得电时, 保持线圈通过辅助触点M短路，保持线圈也要产生电流,此电流产生的电磁力是制止合闸线圈的吸合力的,使得合闸的时间加长;在辅助触点KM打开时,由于线圈电感的电流突变，产生很大的打开电压，此电压有人测量有2kV，靠两个压敏电阻和电容器吸取,辅助触点M打开时的巨大电流变化,影响辅助触点K的寿命,也就是说该辅助触点是单薄环节;断电,接触器打开,合闸线圈和保持线圈的电流通过整流桥放电，放电的
11、时间常数为/R,时间长,吸合接触器的电流逐渐减少，电磁吸力逐渐减少,接触器打开动作慢。通过上述分析,既有电磁接触器控制电路不抱负。下面采用我们公司的发明专利：“用于一般电磁接触器的同步开关控制电路”，专利号:10004876的措施，简称新驱动线圈电路，对上述接触器线圈进行驱动,不要保持线圈，只用吸合线圈，新电路完毕个功能,一是全压强力磁，电流可到5吸合继电器;二是节能保持，保持电流为.A;第三电容器和电感线圈形成CR震荡，迅速将电感的磁能转变成电容器的电场能,迅速打开接触器。用新的驱动器测量接触器的动作特性，发现控制平稳迅速，没有冲击，原有接触器不变,测量接触器的运营的参数有明显提高。7. 目
12、前测量家接触器厂家的产品终于看到了有厂家可以生产出满足参数规定的接触器。下面是4个厂家产品的测量成果。厂家类型闭合时间s闭合前1s的%弹跳m打开后10m的%回弹%打开时间ms厂家1电磁88852.87515.769.2机械保持(原始)8.55.63.2110.7 40712. 机械保持(新驱动)73.854.633.597.0 2%22.厂家2电磁9.535.2-8.183.1-.15.923.08.电磁(新驱动）67.9.681.1厂家3电磁2.31.35 1-29224厂家4电磁新构造(类似塑封）862.61.8415.9第一种厂家的产品电磁保持接触器弹跳大,回弹的比例%大,机械保持的打开
13、回弹为0.7%过大,弹跳也大3ms。采用新的驱动器，回弹小了为28%。第二个厂家：电磁保持的合闸速度不快，闭合前1ms的比例为35-488%，弹跳3ms。改用新的驱动电路,性能有所提高，闭合前10ms的比例为.9%,打开后10m的比例有58%升为5.8%，闭合时间由4ms减到67.9ms,打开时间由58.3,减到1ms,打开回弹由23%,减到146%。第三个厂家采用新的驱动电路，测量接触器的缺陷为闭合速度过慢,闭合前1ms的比例为41.3，打开的回弹大为8 ,弹跳指标一般讲可以，但是运营几次会浮现2s的弹跳。第四个厂家，最初测试合闸速度慢,发现速度慢后,立即将吸合铁芯加大，增长力量，使得所有4
14、项指标都达到了规定。这意味着如果采用的真空泡可以满足冲击电流的冲击,那么，该接触器在运营中不会发生预击穿和重燃的故障,是一款非常合适投切电容器的接触器。在后来的产品销售中，有也许增长销价,为公司得到更多的利润。8.新的驱动器放在18*7043m的铝壳内,如下图;从壳体的两端引出连线，需要连接在端子上,一端电源端4颗线:交流AC20V的两颗线、N；线圈A1,2两颗线(只有启动线圈,没有保持线圈)。 另一端控制端2颗线:命令线COMA, 0(COM)； 直流电源9V,0(9V）。电路内已将0（OM)和0（9V)连接，命令线COMA和直流电源V间连接开关1。线路接好，送电AC20V，S1通,线圈得电
15、，则接触器闭合，1打开,线圈失电，接触器打开。 开关电磁线圈驱动器的外壳接地，避免干扰。 接线图如下:9. 新的接触器线圈驱动器的销售,分析电磁保持的接触器，采用新的线圈驱动器,可以不要本来的保持线圈,两个保持线圈的价格为250元,不要原驱动器，大体为20元，不要辅助触点。新的接触器线圈驱动器的价格为150元。如果采用新的驱动器后，使得本来的接触器性能提高,达到了抱负的投切电容器的规定，由此接触器的销售价格提高，由于有了新的驱动器才使得接触器的价格上升，请开关厂将上升部分的价格提成50%给我们公司。为了在第一步的基本上开展第二步，我们公司需要有新的线圈驱动器的订货。请各个开关厂考虑订货新的线圈驱动器。第一批我的订货总台数为100台。10.
