一种基于低压SVG/APF电源接入的综合保护电路的制作方法

一种基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路
技术领域
1.本发明涉及一种保护电路，特别是一种基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，属于svg/apf技术领域。


背景技术：

2.低压svg用于低压配用电电网的无功控制，以此降低电网的电能损耗、提高电网的运行安全性和效率、改善电网的电压质量。低压apf用于低压配用电电网的谐波治理，以此消除电网的谐波污染、改善电网的电能质量。低压svg、apf具有以igbt（绝缘栅双极型半导体，insulate gate bipolar transistor）为核心器件的相同的电路结构，写入不尽相同的程序。
3.低压svg、apf装置是一种十分复杂的电力、电子、微电子设备，具有数十种类型和数百上千个元器件，包括大体积、大质量、高发热、高电压、大电流的一次电路和小体积（微体积）、小质量（微质量）、少发热（不发热）、低电压（微电压）、小电流（微电流）的二次智能电路。低压svg、apf中的核心、关键器件是电力电子器件，电力电子器件属大功率半导体器件，半导体器件的特点是耐电流、耐电压冲击能力弱，易受从电源接入的外部恶劣电气环境影响而损坏。因此，低压svg、apf的电源接入保护极为重要。
4.现有的低压svg、apf的电源接入保护电路一般没有针对低压svg、apf特点而存在电路结构不合理及所用器件参数选取不合理等问题，因此效果不理想、体积大、成本高等缺陷。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，具有电路结构简洁、器件参数合理和体积小、成本低等特点。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，其特征在于：包含低压svg/apf装置本体组件、a相保护组件、b相保护组件、c相保护组件、电源零线端子和零地压敏器件，低压svg/apf装置本体组件的a相端与a相保护组件的输入端连接，低压svg/apf装置本体组件的b相端与b相保护组件的输入端连接，低压svg/apf装置本体组件的c相端与c相保护组件的输入端连接，a相保护组件的输出端设置有a相电源接线端子，b相保护组件的输出端设置有b相电源接线端子，c相保护组件的输出端设置有c相电源接线端子，低压svg/apf装置本体组件的a相零端、b相零端、c相零端、a相保护组件的零端、b相保护组件的零端和c相保护组件的零端与电源零线端子和零地压敏器件的一端连接，零地压敏器件的另一端接地。
7.进一步地，所述a相保护组件、b相保护组件、c相保护组件分别包含电源接线端子、保护熔断器、前节滤波电抗器、投退继电器、启动电容器、后节滤波电抗器、滤波电容器和相零压敏器件，电源接线端子与保护熔断器的一端相接，保护熔断器的另一端与前节滤波电抗器的一端相接，前节滤波电抗器的另一端与投退继电器的一端、启动电容器的一端、滤波
电容器的一端和相零压敏器件的一端相接，投退继电器的另一端与后节滤波电抗器的一端和启动电容器的另一端相接，后节滤波电抗器的另一端与低压svg/apf装置本体组件的a相端、b相端或c相端相接，滤波电容器的另一端和相零压敏器件的另一端与低压svg/apf装置本体组件的a相零端、b相零端或c相零端相接。
8.进一步地，所述保护熔断器由n只保护熔丝管并联组成，且n≥3。
9.进一步地，所述前节滤波电抗器由前节铁芯和绕在前节铁芯上的前节线圈组成，后节滤波电抗器由后节铁芯和绕在后节铁芯上的后节线圈组成。
10.进一步地，所述前节滤波电抗器的电感量为20～80μh，后节滤波电抗器的电感量为80～400μh，并且前节、后节滤波电抗器的电感量之比为1:3～1:5。
11.进一步地，所述滤波电容器的容量为10～50μf，启动电容器的容量为1～5μf。
12.进一步地，所述零地压敏器件和相零压敏器件的额定电压为交流2000～3000v。
13.本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：1、本发明的基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路针对低压svg、apf的特点进行设计，具有电路结构简洁、器件参数合理和体积小、成本低等特点；2、本发明电流速切保护使用多支熔丝管的熔断器，相对于一只熔断器可以通过调整熔丝管的数量比较准确地调节熔断电流值，并且具有易于散热、体积小、成本低的特点；3、本发明投退继电器置于前节滤波电抗器与后节滤波电抗器之间，减小合闸投运涌流和分闸退运过电压，减小继电器触点损伤和相关零部件的损伤；4、本发明启动电容器并接于投退继电器二端，有软启动作用，即在启动继电器投运之前对设备充电，减小启动继电器合闸时动静触点间电压，因此极大减小了合闸涌流；并位于前节滤波电抗器和后节滤波电抗器之间，有效减小启动继电器分闸产生的过电压；5、本发明滤波电容器位于投退继电器与前节滤波电抗器之间，而非投退继电器与后节滤波电抗器之间，将提升启动电容器的软启动性能；6、本发明相零压敏器件位于投退继电器与前节滤波电抗器之间，降低压敏器件的功率要求和保护时自身损坏；7、本发明三个相零压敏器件和一个零地压敏器件所接位置将有效地保护设备的三个相间、三个相零间和相地间过电压，减少压敏器件的数量。
附图说明
14.图1是本发明的基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路的示意图。
具体实施方式
15.为了详细阐述本发明为达到预定技术目的而所采取的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清晰、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
16.如图1所示，本发明的一种基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，包含低压svg/apf装置本体组件001、a相保护组件100、b相保护组件200、c相保护组件300、电源零线
端子002和零地压敏器件003。低压svg/apf装置本体组件001的a相端004与a相保护组件100的输入端连接，低压svg/apf装置本体组件001的b相端005与b相保护组件200的输入端连接，低压svg/apf装置本体组件001的c相端006与c相保护组件300的输入端连接，a相保护组件100的输出端设置有a相电源接线端子101，b相保护组件200的输出端设置有b相电源接线端子201，c相保护组件300的输出端设置有c相电源接线端子301，低压svg/apf装置本体组件001的a相零端007、b相零端008、c相零端009、a相保护组件100的零端、b相保护组件200的零端和c相保护组件300的零端与电源零线端子002和零地压敏器件003的一端连接，零地压敏器件003的另一端接地。
17.a相保护组件100包含a相电源接线端子101、a相保护熔断器102、a相前节滤波电抗器103、a相投退继电器104、a相启动电容器105、a相后节滤波电抗器106、a相滤波电容器107和a相相零压敏器件108，a相电源接线端子101与a相保护熔断器102的一端相接，a相保护熔断器102的另一端与a相前节滤波电抗器103的一端相接，a相前节滤波电抗器103的另一端与a相投退继电器104的一端、a相启动电容器105的一端、a相滤波电容器107的一端和a相相零压敏器件108的一端相接，a相投退继电器104的另一端与a相后节滤波电抗器106的一端和a相启动电容器105的另一端相接，a相后节滤波电抗器106的另一端与低压svg/apf装置本体组件001的a相端004相接，a相滤波电容器107的另一端和a相相零压敏器件108的另一端与低压svg/apf装置本体组件001的a相零端007相接。
18.b相保护组件200包含b相电源接线端子201、b相保护熔断器202、b相前节滤波电抗器203、b相投退继电器204、b相启动电容器205、b相后节滤波电抗器206、b相滤波电容器207和b相相零压敏器件208，b相电源接线端子201与b相保护熔断器202的一端相接，b相保护熔断器202的另一端与b相前节滤波电抗器203的一端相接，b相前节滤波电抗器203的另一端与b相投退继电器204的一端、b相启动电容器205的一端、b相滤波电容器207的一端和b相相零压敏器件208的一端相接，b相投退继电器204的另一端与b相后节滤波电抗器206的一端和b相启动电容器205的另一端相接，b相后节滤波电抗器206的另一端与低压svg/apf装置本体组件001的b相端005相接，b相滤波电容器207的另一端和b相相零压敏器件208的另一端与低压svg/apf装置本体组件001的b相零端008相接。
19.c相保护组件300包含c相电源接线端子301、c相保护熔断器302、c相前节滤波电抗器303、c相投退继电器304、c相启动电容器305、c相后节滤波电抗器306、c相滤波电容器307和c相相零压敏器件308，c相电源接线端子301与c相保护熔断器302的一端相接，c相保护熔断器302的另一端与c相前节滤波电抗器303的一端相接，c相前节滤波电抗器303的另一端与c相投退继电器304的一端、c相启动电容器305的一端、c相滤波电容器307的一端和c相相零压敏器件308的一端相接，c相投退继电器304的另一端与c相后节滤波电抗器306的一端和c相启动电容器305的另一端相接，c相后节滤波电抗器306的另一端与低压svg/apf装置本体组件001的c相端006相接，c相滤波电容器307的另一端和c相相零压敏器件308的另一端与低压svg/apf装置本体组件001的c相零端009相接。
20.保护熔断器由n只保护熔丝管并联组成，且n≥3。具体地，a相保护熔断器102由保护熔丝管102.1、保护熔丝管102.2、保护熔丝管102.3... 保护熔丝管102.n并联组成。b相保护熔断器202由保护熔丝管202.1、保护熔丝管202.2、保护熔丝管202.3... 保护熔丝管202.n并联组成。c相保护熔断器302由保护熔丝管302.1、保护熔丝管302.2、保护熔丝管
302.3... 保护熔丝管302.n并联组成。
21.前节滤波电抗器由前节铁芯和绕在前节铁芯上的前节线圈组成，后节滤波电抗器由后节铁芯和绕在后节铁芯上的后节线圈组成。具体地，a相前节滤波电抗器103由a相前节铁芯103.1和绕在a相前节铁芯103.1上的a相前节线圈103.2组成，b相前节滤波电抗器203由b相前节铁芯203.1和绕在b相前节铁芯203.1上的b相前节线圈203.2组成，c相前节滤波电抗器303由c相前节铁芯303.1和绕在c相前节铁芯303.1上的c相前节线圈303.2组成。a相后节滤波电抗器106由a相后节铁芯106.1和绕在a相后节铁芯106.1上的a相后节线圈106.2组成，b相后节滤波电抗器206由b相后节铁芯206.1和绕在b相后节铁芯206.1上的b相后节线圈206.2组成，c相后节滤波电抗器306由c相后节铁芯306.1和绕在c相后节铁芯306.1上的c相后节线圈306.2组成。
22.a相前节滤波电抗器103、b相前节滤波电抗器203、c相前节滤波电抗器303、a相后节滤波电抗器106、b相后节滤波电抗器206 和c相后节滤波电抗器306的电感量在μh级。具体地，a相前节滤波电抗器103、b相前节滤波电抗器203和 c相前节滤波电抗器303的电感量为20～80μh，a相后节滤波电抗器106、b相后节滤波电抗器206 和c相后节滤波电抗器306的电感量为80～400μh，并且前节、后节滤波电抗器的电感量之比为1:3～1:5。
23.a相滤波电容器107、b相滤波电容器207、c相滤波电容器307、a相启动电容器105、b相启动电容器205和c相启动电容器305的电容量在μf级。具体地，a相滤波电容器107、b相滤波电容器207和c相滤波电容器307的容量为10～50μf，a相启动电容器105、b相启动电容器205和c相启动电容器305的容量为1～5μf。
24.零地压敏器件003、a相相零压敏器件108、b相相零压敏器件208 和c相相零压敏器件308的额定电压为交流2000～3000v。
25.本发明的基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路针对低压svg、apf的特点进行设计，具有电路结构简洁、器件参数合理和体积小、成本低等特点。
26.本发明电流速切保护使用多支熔丝管的熔断器，相对于一只熔断器可以通过调整熔丝管的数量比较准确地调节熔断电流值，并且具有易于散热、体积小、成本低的特点。本发明投退继电器置于前节滤波电抗器与后节滤波电抗器之间，减小合闸投运涌流和分闸退运过电压，减小继电器触点损伤和相关零部件的损伤。本发明启动电容器并接于投退继电器二端，有软启动作用，即在启动继电器投运之前对设备充电，减小启动继电器合闸时动静触点间电压，因此极大减小了合闸涌流；并位于前节滤波电抗器和后节滤波电抗器之间，有效减小启动继电器分闸产生的过电压。本发明滤波电容器位于投退继电器与前节滤波电抗器之间，而非投退继电器与后节滤波电抗器之间，将提升启动电容器的软启动性能。本发明相零压敏器件位于投退继电器与前节滤波电抗器之间，降低压敏器件的功率要求和保护时自身损坏。本发明三个相零压敏器件和一个零地压敏器件所接位置将有效地保护设备的三个相间、三个相零间和相地间过电压，减少压敏器件的数量。
27.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍
属于本发明技术方案的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，其特征在于：包含低压svg/apf装置本体组件、a相保护组件、b相保护组件、c相保护组件、电源零线端子和零地压敏器件，低压svg/apf装置本体组件的a相端与a相保护组件的输入端连接，低压svg/apf装置本体组件的b相端与b相保护组件的输入端连接，低压svg/apf装置本体组件的c相端与c相保护组件的输入端连接，a相保护组件的输出端设置有a相电源接线端子，b相保护组件的输出端设置有b相电源接线端子，c相保护组件的输出端设置有c相电源接线端子，低压svg/apf装置本体组件的a相零端、b相零端、c相零端、a相保护组件的零端、b相保护组件的零端和c相保护组件的零端与电源零线端子和零地压敏器件的一端连接，零地压敏器件的另一端接地。2.根据权利要求1所述的基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，其特征在于：所述a相保护组件、b相保护组件、c相保护组件分别包含电源接线端子、保护熔断器、前节滤波电抗器、投退继电器、启动电容器、后节滤波电抗器、滤波电容器和相零压敏器件，电源接线端子与保护熔断器的一端相接，保护熔断器的另一端与前节滤波电抗器的一端相接，前节滤波电抗器的另一端与投退继电器的一端、启动电容器的一端、滤波电容器的一端和相零压敏器件的一端相接，投退继电器的另一端与后节滤波电抗器的一端和启动电容器的另一端相接，后节滤波电抗器的另一端与低压svg/apf装置本体组件的a相端、b相端或c相端相接，滤波电容器的另一端和相零压敏器件的另一端与低压svg/apf装置本体组件的a相零端、b相零端或c相零端相接。3.根据权利要求2所述的基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，其特征在于：所述保护熔断器由n只保护熔丝管并联组成，且n≥3。4.根据权利要求2所述的基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，其特征在于：所述前节滤波电抗器由前节铁芯和绕在前节铁芯上的前节线圈组成，后节滤波电抗器由后节铁芯和绕在后节铁芯上的后节线圈组成。5.根据权利要求2所述的基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，其特征在于：所述前节滤波电抗器的电感量为20～80μh，后节滤波电抗器的电感量为80～400μh，并且前节、后节滤波电抗器的电感量之比为1:3～1:5。6.根据权利要求2所述的基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，其特征在于：所述滤波电容器的容量为10～50μf，启动电容器的容量为1～5μf。7.根据权利要求2所述的基于低压svg/apf电源接入的综合保护电路，其特征在于：所述零地压敏器件和相零压敏器件的额定电压为交流2000～3000v。

技术总结
本发明公开了一种基于低压SVG/APF电源接入的综合保护电路，低压SVG/APF装置本体组件的A相端、B相端和C相端分别与A相保护组件、B相保护组件和C相保护组件的输入端连接，A相保护组件、B相保护组件和C相保护组件的输出端分别设置有A相电源接线端子、B相电源接线端子和C相电源接线端子，低压SVG/APF装置本体组件的A相零端、B相零端、C相零端、A相保护组件的零端、B相保护组件的零端和C相保护组件的零端与电源零线端子和零地压敏器件的一端连接，零地压敏器件的另一端接地。本发明针对低压SVG、APF的特点进行设计，具有电路结构简洁、器件参数合理和体积小、成本低等特点。成本低等特点。成本低等特点。


技术研发人员：施磊 钱宇 夏武 王春华 夏文 张锐
受保护的技术使用者：江苏现代电力科技股份有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/8/13