同步开关及无功补偿系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种同步开关及无功补偿系统，同步开关用于电连接于系统电源和无功补偿器的电容器之间，同步开关包括一投切开关、一电源输入端、一电流取样电路、一电压取样电路、一处理芯片以及一电源输出端，电源输入端通过投切开关与电源输出端电连接，并分别通过电流取样电路、电压取样电路与处理芯片电连接；电源输出端用于电连接电容器；处理芯片用于向投切开关发送投切信号，投切信号用于控制述投切开关；投切开关用于导通或断开系统电源与电容器构成的回路。本实用新型具有测量功能，且能够对无功补偿装置起到更好地保护作用，提高无功补偿的安全性以及电网供电质量，另外本申请还具有数据记录功能以及工作状态显示功能，方便使用。
【专利说明】同步开关及无功补偿系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种同步开关及无功补偿系统。
【背景技术】
[0002]同步开关，又名选相开关，是近年来最新发展的技术，是传统的机械开关与现代电子技术的完美结合产物。同步开关是使机械开关的接点准确地在需要的时刻闭合或断开。对于控制电容器的同步开关，就是要在开关接点两端的交流电压为零的时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入，在流过开关接点电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧分断。成功地将投入、切除产生的瞬间涌流控制在额定运行电流的3倍以内，完美地解决了在电容器投切过程中出现的高电压谐波和大涌流等问题。
[0003]但是，现有的同步开关具有功能单一、无法很好地保护电容器以及使用不方便的缺陷。
实用新型内容
[0004]本实用新型要解决的技术问题是为了克服现有技术中同步开关具有功能单一、无法很好地保护电容器以及使用不方便的缺陷。提供一种安全可靠，方便使用的同步开关及无功补偿系统。
[0005]本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题:一种同步开关，其特点在于，其用于电连接于系统电源和无功补偿器的电容器之间，所述同步开关包括一投切开关、一电源输入端、一电流取样电路、一电压取样电路、一处理芯片以及一电源输出端，
[0006]所述电源输入端通过所述投切开关与所述电源输出端电连接，并分别通过所述电流取样电路、所述电压取样电路与所述处理芯片电连接；
[0007]所述电源输出端用于电连接所述电容器；
[0008]所述处理芯片用于向所述投切开关发送投切信号，所述投切信号用于控制所述投切开关；
[0009]所述投切开关用于导通或断开所述系统电源与所述电容器构成的回路。
[0010]现有的同步开关能够在开关接点两端交流电压为零的时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧分段。本申请的同步开关不仅能够实现上述功能，还具有测量的功能，使无功补偿更安全可靠。
[0011]本申请的同步开关利用电流取样电路和电压取样电路能够测量得到系统电源的数据，并传输至所述处理芯片，所述处理芯片可以根据所述数据对投切开关进行控制。其中，处理芯片如何利用所述数据进行计算并不在本申请的保护范围内。其中所述电容器可以为共补电容器也可以为并补电容器。
[0012]较佳地，所述处理芯片用于通过所述控制量端口接收一无功补偿控制器发送的控制所述同步开关的控制信号。
[0013]本申请的同步开关可以和无功补偿控制器配合使用。在包括同步开关及无功补偿控制器的系统中，无功补偿控制器能够控制同步开关是否工作。
[0014]较佳地，所述控制量端口包括一 83485 ( 一种串行通讯标准)端口以及一开关输入量端口，所述处理芯片用于通过所述卩3485端口接收所述控制信号，并通过所述开关输入量端口接收所述无功补偿控制器发送的开关信号，所述开关信号用于控制所述投切开关。
[0015]所述无功补偿控制器可以控制所述同步开关是否工作，也可以直接控制同步开关中的投切开关的导通和断开。进一步地提高无功补偿的安全性。
[0016]较佳地，所述同步开关包括一方波电路，所述电源输入端通过所述方波电路与所述处理芯片电连接。
[0017]所述方波电路的作用为计时和测量频率，利用所述方波电路所述同步开关能够实现经过延时控制所述投切开关。
[0018]较佳地，所述同步开关包括一与所述处理芯片连接的地址编码器。
[0019]在包括多个同步开关以及上位机的无功补偿系统中，利用所述地址编码器所述上位机能够分辨同步开关及同步开关上传的数据。
[0020]较佳地，所述同步开关包括一电流互感器，所述电流互感器串联于所述电源输入端与所述投切开关之间，所述电源输入端依次通过所述电流互感器、所述电流取样电路连接于所述处理芯片。
[0021]较佳地，所述同步开关包括一用于显示所述同步开关处于工作状态的1^0指示灯。
[0022]利用所述[￡0 (发光二级管)指示灯，能够方便操作人员的查看。
[0023]较佳地，所述电容器为共补电容器。
[0024]较佳地，所述处理芯片为意法半导体公司的型号为311325101(:8(型号)的单片机；所述投切开关的型号为1-90-18311-1723(型号)。
[0025]本实用新型还提供一种无功补偿系统，其特点在于，所述无功补偿系统若干包括如上所述的同步开关、与每个同步开关一一对应的无功补偿装置、一上位机以及一无功补偿控制器，每一同步开关均包括一通信端口，所述处理芯片用于存储所述同步开关的工作数据。
[0026]所述无功补偿控制器与每一同步开关连接且用于接收每一同步开关的发送的系统电源的数据；
[0027]每一同步开关连接于所述系统电源与对应的无功补偿装置之间并用于通过所述通信端口向所述上位机传输工作数据。
[0028]本实用新型的积极进步效果在于:本实用新型具有测量功能，且能够对无功补偿装置起到更好地保护作用，提高无功补偿的安全性以及电网供电质量，另外本申请还具有数据记录功能以及工作状态显示功能，方便使用。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型实施例的无功补偿系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0030]下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本实用新型。
[0031]实施例
[0032]参见图1，本实施例提供一种无功补偿系统，无功补偿系统5个同步开关1、5个与每个同步开关一一对应的无功补偿装置2、一上位机以及一无功补偿控制器3。
[0033]每一同步开关连接于所述系统电源与对应的无功补偿装置的电容器21之间并用于通过所述通信端口向所述上位机传输工作数据。
[0034]对于每一同步开关，所述同步开关包括:一投切开关11、一电源输入端12、一电流取样电路13、一电压取样电路14、一控制量端口、一通信端口、一方波电路16、与所述处理芯片连接的地址编码器17、一处理芯片18、一用于显示所述同步开关处于工作状态的120指示灯19、一电流互感器20以及一电源输出端22。
[0035]所述电源输入端通过所述投切开关与所述电源输出端电连接，并分别通过所述电流取样电路、所述电压取样电路与所述处理芯片电连接。所述电源输入端通过所述方波电路与所述处理芯片电连接。
[0036]所述方波电路的作用为计时和测量频率，利用所述方波电路所述同步开关能够实现经过延时控制所述投切开关。
[0037]所述电源输出端用于电连接所述电容器。
[0038]所述控制量端口包括一 83485端口 23以及一开关输入量端口 24。
[0039]所述处理芯片用于向所述投切开关发送投切信号，所述投切信号用于控制所述投切开关。所述处理芯片还用于通过所述…485端口接收所述无功补偿控制器发送的控制信号，所述控制信号用于使所述同步开关工作；并通过所述开关输入量端口接收所述无功补偿控制器发送的开关信号，所述开关信号用于控制所述投切开关。另外，所述处理芯片用于存储所述同步开关的工作数据。
[0040]所述无功补偿控制器可以通过83485端口控制所述同步开关是否工作，也可以通过开关输入量端口直接控制同步开关中的投切开关的导通和断开。进一步地提高无功补偿的安全性。
[0041]所述电流互感器串联于所述电源输入端与所述投切开关之间，所述电源输入端依次通过所述电流互感器、所述电流取样电路连接于所述处理芯片。
[0042]所述无功补偿控制器与每一同步开关连接且用于接收每一同步开关的发送的系统电源的数据。
[0043]其中，所述电容器为共补电容器。所述处理芯片为意法半导体公司的型号为81132？10108的单片机；所述投切开关的型号为11-90-18311-1723。
[0044]本实施例的无功补偿系统及同步开关具有测量功能，且能够对无功补偿装置起到更好地保护作用，提高无功补偿的安全性以及电网供电质量，另外本申请还具有数据记录功能以及工作状态显示功能，方便使用。
[0045]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，本实用新型的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种同步开关，其特征在于，其用于电连接于系统电源和无功补偿器的电容器之间，所述同步开关包括一投切开关、一电源输入端、一电流取样电路、一电压取样电路、一处理芯片以及一电源输出端， 所述电源输入端通过所述投切开关与所述电源输出端电连接，并分别通过所述电流取样电路、所述电压取样电路与所述处理芯片电连接； 所述电源输出端用于电连接所述电容器； 所述处理芯片用于向所述投切开关发送投切信号，所述投切信号用于控制所述投切开关; 所述投切开关用于导通或断开所述系统电源与所述电容器构成的回路。
2.如权利要求1所述的同步开关，其特征在于，所述同步开关包括一控制量端口，所述处理芯片用于通过所述控制量端口接收一无功补偿控制器发送的控制所述同步开关的控制信号。
3.如权利要求2所述的同步开关，其特征在于，所述控制量端口包括一RS485端口以及一开关输入量端口，所述处理芯片用于通过所述RS485端口接收所述控制信号，并通过所述开关输入量端口接收所述无功补偿控制器发送的开关信号，所述开关信号用于控制所述投切开关。
4.如权利要求1所述的同步开关，其特征在于，所述同步开关包括一方波电路，所述电源输入端通过所述方波电路与所述处理芯片电连接。
5.如权利要求1所述的同步开关，其特征在于，所述同步开关包括一与所述处理芯片连接的地址编码器。
6.如权利要求1所述的同步开关，其特征在于，所述同步开关包括一电流互感器，所述电流互感器串联于所述电源输入端与所述投切开关之间，所述电源输入端依次通过所述电流互感器、所述电流取样电路连接于所述处理芯片。
7.如权利要求1所述的同步开关，其特征在于，所述同步开关包括一用于显示所述同步开关处于工作状态的LED指示灯。
8.如权利要求1所述的同步开关，其特征在于，所述电容器为共补电容器。
9.如权利要求1所述的同步开关，其特征在于，所述处理芯片为意法半导体公司的型号为STM32F101CB的单片机；所述投切开关的型号为TL-90-18S11-T723。
10.一种无功补偿系统，其特征在于，所述无功补偿系统若干包括如权利要求1至9中任意一项所述的同步开关、与每个同步开关一一对应的无功补偿装置、一上位机以及一无功补偿控制器，每一同步开关均包括一通信端口，所述处理芯片用于存储所述同步开关的工作数据； 所述无功补偿控制器与每一同步开关连接且用于接收每一同步开关的发送的系统电源的数据； 每一同步开关连接于所述系统电源与对应的无功补偿装置之间并用于通过所述通信端口向所述上位机传输工作数据。
【文档编号】H02J3/18GK204118745SQ201420406882
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2014年7月22日
【发明者】郑雷 申请人:上海致维电气有限公司