基于单片机(AT89C52 )无功补偿复合开关的研制

Development of Composite Switch for Reactive Power
    Compensation Based on Single-chip AT89C52


    摘要:针对电磁开关和电力电子开关投切电容器在无功补偿装置应用中存在的问题，研制了一种基于单片机(AT89C52 )
并应用于低压无功补偿装置的复合开关。该复合开关与接触器、晶闸管投切电容器(TSC)相比，其主要优点在于它既有晶闸
管过零投切电容器时电网浪涌电流小的优点，又有接触器闭合时晶闸管无功耗节能的优点。
    关键词:复合开关;无功补偿;过零投切
    Abstract:A kind of composite switch was developed to be applied for low voltage reactive power compensa-
tion equipment based on single-chip AT89C52 against problems of switching with electromagnetic and electric
power electronic circuit breakers on capacitors in reactive power compensation equipment. Using this composite
switch, compared with switching on capacitors by contactor or thyristor, will show both advantages of small
surging current at operating capacitor by thyristor passing zero and energy conservation. on the thyristor at the
closing of contactor
    Key words: composite switch; reactive power compensation; operating passing zero
    中图分类号二TM564文献标识码:A文章编号:1671一8380(2006)05一0023一03
1引言
    为了降损节能，提高电网功率因数，保证电压稳
定，电力部门大力推广就地无功补偿装置，特别是在
低压380 V进行无功补偿正成为近年来研究的热
点。
    传统的无功补偿装置是通过控制交流接触器或
空气开关实现电容器组的投切，这种装置的致命弱
点是机械触头动作速度与工频电压和电流的变化速
度不匹配，在投切过程中由于电容器极性的存在必
然产生涌流，这种涌流冲击严重时产生电弧重燃而
造成过电压或过电流而击穿电容器。后来普遍采用
的晶闸管投切触发电路投切电容器，实现对电网的
无功补偿，在一定程度上可以缓解这一矛盾，但是在
投切电容的时候，由于没有要考虑到三相电过零点
的问题，如果不是在过零点的时刻投切电容，由于电
容放电时间和残压问题，实际工程中会烧毁电容。
将晶闸管与常规接触器开关相结合而组成的复合开
关，既可保证电容在电压过零点的时候投，在电流过
零点的时候切，实现一种自适应晶闸管触发投切，又
可提高电容器投切时的动态响应速度。
2无功补偿总体结构
    无功补偿控制系统主要由三相共补复合开关、
单相分补复合开关、单片机为核心组成的中心控制
器、晶闸管触发脉冲生成电路、电抗器、电容器组成，
如图1所示。