一种模块化电容扩容系统的制作方法

本发明属于电容器领域，具体的说是一种模块化电容扩容系统。

背景技术：

电容器为两个相互靠近的导体，中间夹一层不导电的绝缘介质。当电容器的两个极板之间加上电压时，电容器就会储存电荷。电容器的电容量在数值上等于一个导电极板上的电荷量与两个极板之间的电压之比。电容器的电容量的基本单位是法拉(f)。在电路图中通常用字母c表示电容元件。

传统的低压无功补偿装置通过一台控制器控制多台电容器，电容器通过熔断器和交流接触器与电网连接，从而实现低压无功集中式补偿。但是，现在由于配电网用户的多样性和负荷的复杂性，对电能质量的要求越来越高，这一集中式的无功补偿方式也存在一定的弊端，主要有以下几个方面：一是控制器出现故障时整个无功补偿系统都会瘫痪，系统的可靠性降低；二是无功补偿装置的灵活性较差，当系统所需无功容量增大时，扩容较为麻烦；三是应用场合局限，仅适用于集中式无功补偿，无法应用于分布式无功补偿场合。

现有技术中对于电容器并联扩容的应用以很常见，对于电容并联扩容过程中产生的问题并没有一个很好的系统代替人工检测，实现智能扩容系统监控；现有技术中的并联电容存在以下缺陷：

1、无法实时监控电容量变化，仅在由于电容损坏一段时间后导致其他电器元件损坏后才会进行检测判断，无法实时监控；

2、电容器检测方式无法做到自动控制，需人工检测判断，耗费大量时间，且可能由于选择方法的不当导致检测数据不准，做不到精确检测，精确判断；

3、当电容器所处环境发生变化，无法做到实时检测报警提醒；

因此针对现有技术中缺陷，本发明提出了一种模块化电容扩容系统，可有效的进行实时监控电容状态，并通过自动化系统的相互协调，实时检测判断电容是否损坏，极大了提高了维护效率，且检测精确，不受环境影响。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的不足，本发明提出的一种模块化电容扩容系统。本发明可有效的进行实时监控电容状态，并通过自动化系统的相互协调，实时检测判断电容是否损坏，极大了提高了维护效率，且检测精确，不受环境影响。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种模块化电容扩容系统，包括电容模块、测试模块、监测模块、运行监控模块、报警模块、服务器和总控台；

所述电容模块、测试模块、监测模块、运行监控模块、报警模块、服务器和总控台之间通过plc控制器连接；

所述电容模块用于进行系统电容扩充的调整，并将电容调整信息发送给运行监控模块及所述测试模块；所述电容调整信息包括电容扩容信息及异常状态电容信息；电容模块可进行电容扩容调整，并可检测实时检测电容值，并将检测的电容值发送给运行监控模块及测试模块，进行电容调整损坏情况监判断；

所述测试模块用于测试运行过程中电容损坏情况，并将测试后电容损坏情况的结果发送给服务器进行信息处理；所述测试模块能控制系统电压变化；测试模块可调整系统电压变化，当需要检测并联电容缺陷时，若有些电容元件被击穿后，极板件仍有一定的绝缘电阻，若采用电容表测量电容，可能由于击穿点保存绝缘，测量的电容可能还是正常的，导致故障下电容表检测不准确，因此采用电流电压表进行检测，在检测时先提高电压将故障点重新击穿后，立即使用电流电压表检测，数值最精确，同时最快判断并联电容的缺陷；

所述监测模块用于监测系统中异常数据信息，并将所述异常数据信息发送给服务器进行信息处理；所述异常数据信息包括系统温度变化信息、系统湿度变化信息和电容并联状态信息；

所述运行监控模块用于监控不同时间段系统运行功率，并将监测不同时间段的运行功率发送给服务器和所述测试模块进行处理；检测不同时间段的功率负荷，不仅是为了了解各时间段的使用负荷情况；同时也是为了联合测试模块，测试模块在检测并联电容缺陷时，在无法控制外界环境的情况下，应规避大功率高负荷的时间段进行测试，减小电网谐波的影响，使检测更加精确；

所述报警模块用于接收服务器发送的异常信息数据，并针对接收的异常信息数据进行报警起警示作用；

所述服务器用于对所述电容模块发送的电容调整信息、所述测试模块发送的测试后电容损坏情况的结果、所述监测模块发送的异常数据信息及所述运行监控模块发送的监测不同时间段的运行功率信息进行汇总分析处理，发送至总控台及所述报警模块；

所述总控台用于监控所述电容模块、测试模块、监测模块、运行监控模块、报警模块；保证系统的正常运作。

优选的，所述电容模块包括电容板单元及电流电压表；所述电容板单元是由若干电容板并联而成，电容板之间并联需连接稳定拆装方便；所述电流电压表用于检测所述电容板单元的电容值，并将检测出的电容板电容值发送给所述测试模块及所述监测模块；

优选的，所述测试模块接收电容模块的电容值，对电容模块进行损坏检测；若电容值出现瞬间异常，所述测试模块接收监控模块不同时间段系统运行功率，避开大功率使用时段，提高系统电压后，将电压调整回正常值，接收电容模块电容值信息，将加压前后电容值发送给服务器进行损坏分析。

测试模块可调整系统电压变化，当需要检测并联电容缺陷时，若有些电容元件被击穿后，极板件仍有一定的绝缘电阻，若采用电容表测量电容，可能由于击穿点保存绝缘，测量的电容可能还是正常的，导致故障下电容表检测不准确，因此采用电流电压表进行检测，在检测时先提高电压将故障点重新击穿后，立即使用电流电压表检测，数值最精确，同时最快判断并联电容的缺陷；

检测不同时间段的功率负荷，不仅是为了了解各时间段的使用负荷情况；同时也是为了联合测试模块，测试模块在检测并联电容缺陷时，在无法控制外界环境的情况下，应规避大功率高负荷的时间段进行测试，减小电网谐波的影响，使检测更加精确。

优选的，所述监测模块包括智能温度计和智能湿度计；所述智能温度计用于检测系统中温度变化，并将异常温度信息发送给服务器；所述智能湿度计用于检测系统中湿度变化；并将异常湿度信息发送给服务器。

优先的，所述电容板包括板体、扩容插口、阻力轮、连接触点、膨胀囊和磁铁块；所述板体的左端上表面固定安装有扩容插口；所述扩容插口的两端壁中均匀转动安装有阻力轮，扩容插口的后端内部固定安装有膨胀囊；所述阻力轮的内部设置为中空状，阻力轮的外表面由橡胶材料制成；所述膨胀囊的外端固定安装有连接触点，膨胀囊与阻力轮的内部空腔连通，膨胀囊的内侧设有磁铁块；所述磁铁块固定安装在扩容插口的后端内部；当需要对电容进行扩容时，即可将扩容插座插接进扩容插口中，当扩容插座往扩容插口内插接时，会与其两端壁中的阻力轮相互接触，并在插接时会带动阻力轮转动，随着扩容插座的插接距离增加，会使得其端部逐渐与连接触点接触从而实现电容的扩容操作，当扩容插座插接距离再次增加时，会推动连接触点往内侧移动，即对膨胀囊进行挤压，使得膨胀囊将其内部的气压挤压进阻力轮中，从而使得阻力轮膨胀与扩容插座的摩擦力逐渐增加，并最终将扩容插座抱死，且扩容插座插接至最深处时磁铁块会对其进行吸附，从而通过磁铁块与阻力轮配合对扩容插座进行固定，与现有技术中的接口相比极大的对扩容插座进行保护，避免扩容插座与扩容插口之间连接过于贴合导致插座和接口处生锈造成传输受阻。

优选的，所述磁铁块滑动安装在滑杆的外端；所述滑杆的内部空腔与膨胀囊连通；所述阻力轮的外侧设有锯齿；所述锯齿均匀固定安装在扩容插口的内壁中；当扩容插座插接至扩容插口内端，磁铁块与其端部进行吸附时，因磁铁块滑动安装在滑杆的外端，滑杆的内部空腔与膨胀囊连通，阻力轮的外侧设有锯齿，锯齿均匀固定安装在扩容插口的内壁中，所以随着扩容插座插接距离的增加会使得滑杆、膨胀囊和阻力轮内的气压逐渐趋于平衡稳定，即保持在最佳连接状态，确保传输效率最高，同时当扩容插座无法继续插接时即意味着锯齿会卡接到阻力轮的外表面，从而最大化阻力轮与扩容插座之间的阻力，对扩容插口进行保护，避免人为用力过大造成扩容插口损坏。

本发明的有益效果如下：

1、通过本发明提供的技术方案，测试模块可调整系统电压变化，当需要检测并联电容缺陷时，若有些电容元件被击穿后，极板件仍有一定的绝缘电阻，若采用电容表测量电容，可能由于击穿点保存绝缘，测量的电容可能还是正常的，导致故障下电容表检测不准确，因此采用电流电压表进行检测，在检测时先提高电压将故障点重新击穿后，立即使用电流电压表检测，数值最精确，同时最快判断并联电容的缺陷。

2、通过本发明提供的技术方案，当需要对电容进行扩容时，即可将扩容插座插接进扩容插口中，当扩容插座往扩容插口内插接时，会与其两端壁中的阻力轮相互接触，并在插接时会带动阻力轮转动，随着扩容插座的插接距离增加，会使得其端部逐渐与连接触点接触从而实现电容的扩容操作，当扩容插座插接距离再次增加时，会推动连接触点往内侧移动，即对膨胀囊进行挤压，使得膨胀囊将其内部的气压挤压进阻力轮中，从而使得阻力轮膨胀与扩容插座的摩擦力逐渐增加，并最终将扩容插座抱死，且扩容插座插接至最深处时磁铁块会对其进行吸附，从而通过磁铁块与阻力轮配合对扩容插座进行固定，与现有技术中的接口相比极大的对扩容插座进行保护，避免扩容插座与扩容插口之间连接过于贴合导致插座和接口处生锈造成传输受阻。

3、通过本发明提供的技术方案，当扩容插座插接至扩容插口内端，磁铁块与其端部进行吸附时，因磁铁块滑动安装在滑杆的外端，滑杆的内部空腔与膨胀囊连通，阻力轮的外侧设有锯齿，锯齿均匀固定安装在扩容插口的内壁中，所以随着扩容插座插接距离的增加会使得滑杆、膨胀囊和阻力轮内的气压逐渐趋于平衡稳定，即保持在最佳连接状态，确保传输效率最高，同时当扩容插座无法继续插接时即意味着锯齿会卡接到阻力轮的外表面，从而最大化阻力轮与扩容插座之间的阻力，对扩容插口进行保护，避免人为用力过大造成扩容插口损坏。

附图说明

图1是本发明的主框图；

图2是本发明扩容板的结构示意图；

图3是本发明扩容插口的结构示意图；

图4是本发明图3中a处的局部放大图；

图中：板体1，扩容插口2，阻力轮3，连接触点4，膨胀囊5，磁铁块6，滑杆7，锯齿8。

具体实施方式

使用图1-图4对本发明一实施方式的一种模块化电容扩容系统进行如下说明。

如图1-图4所示，本发明所述的一种模块化电容扩容系统，包括电容模块、测试模块、监测模块、运行监控模块、报警模块、服务器和总控台；

所述电容模块、测试模块、监测模块、运行监控模块、报警模块、服务器和总控台之间通过plc控制器连接；

所述电容模块用于进行系统电容扩充的调整，并将电容调整信息发送给运行监控模块及所述测试模块；所述电容调整信息包括电容扩容信息及异常状态电容信息；电容模块可进行电容扩容调整，并可检测实时检测电容值，并将检测的电容值发送给运行监控模块及测试模块，进行电容调整损坏情况监判断；

所述测试模块用于测试运行过程中电容损坏情况，并将测试后电容损坏情况的结果发送给服务器进行信息处理；所述测试模块能控制系统电压变化；测试模块可调整系统电压变化，当需要检测并联电容缺陷时，若有些电容元件被击穿后，极板件仍有一定的绝缘电阻，若采用电容表测量电容，可能由于击穿点保存绝缘，测量的电容可能还是正常的，导致故障下电容表检测不准确，因此采用电流电压表进行检测，在检测时先提高电压将故障点重新击穿后，立即使用电流电压表检测，数值最精确，同时最快判断并联电容的缺陷；

所述监测模块用于监测系统中异常数据信息，并将所述异常数据信息发送给服务器进行信息处理；所述异常数据信息包括系统温度变化信息、系统湿度变化信息和电容并联状态信息；

所述运行监控模块用于监控不同时间段系统运行功率，并将监测不同时间段的运行功率发送给服务器和所述测试模块进行处理；检测不同时间段的功率负荷，不仅是为了了解各时间段的使用负荷情况；同时也是为了联合测试模块，测试模块在检测并联电容缺陷时，在无法控制外界环境的情况下，应规避大功率高负荷的时间段进行测试，减小电网谐波的影响，使检测更加精确；

所述报警模块用于接收服务器发送的异常信息数据，并针对接收的异常信息数据进行报警起警示作用；

所述服务器用于对所述电容模块发送的电容调整信息、所述测试模块发送的测试后电容损坏情况的结果、所述监测模块发送的异常数据信息及所述运行监控模块发送的监测不同时间段的运行功率信息进行汇总分析处理，发送至总控台及所述报警模块；

所述总控台用于监控所述电容模块、测试模块、监测模块、运行监控模块、报警模块；保证系统的正常运作。

作为本发明的一种实施方式，所述电容模块包括电容板单元及电流电压表；所述电容板单元是由若干电容板并联而成，电容板之间并联需连接稳定拆装方便；所述电流电压表用于检测所述电容板单元的电容值，并将检测出的电容板电容值发送给所述测试模块及所述监测模块；

作为本发明的一种实施方式，所述测试模块接收电容模块的电容值，对电容模块进行损坏检测；若电容值出现瞬间异常，所述测试模块接收监控模块不同时间段系统运行功率，避开大功率使用时段，提高系统电压后，将电压调整回正常值，接收电容模块电容值信息，将加压前后电容值发送给服务器进行损坏分析。

测试模块可调整系统电压变化，当需要检测并联电容缺陷时，若有些电容元件被击穿后，极板件仍有一定的绝缘电阻，若采用电容表测量电容，可能由于击穿点保存绝缘，测量的电容可能还是正常的，导致故障下电容表检测不准确，因此采用电流电压表进行检测，在检测时先提高电压将故障点重新击穿后，立即使用电流电压表检测，数值最精确，同时最快判断并联电容的缺陷；

检测不同时间段的功率负荷，不仅是为了了解各时间段的使用负荷情况；同时也是为了联合测试模块，测试模块在检测并联电容缺陷时，在无法控制外界环境的情况下，应规避大功率高负荷的时间段进行测试，减小电网谐波的影响，使检测更加精确。

作为本发明的一种实施方式，所述监测模块包括智能温度计和智能湿度计；所述智能温度计用于检测系统中温度变化，并将异常温度信息发送给服务器；所述智能湿度计用于检测系统中湿度变化；并将异常湿度信息发送给服务器。

作为本发明的一种实施方式，所述电容板包括板体1、扩容插口2、阻力轮3、连接触点4、膨胀囊5和磁铁块6；所述板体1的左端上表面固定安装有扩容插口2；所述扩容插口2的两端壁中均匀转动安装有阻力轮3，扩容插口2的后端内部固定安装有膨胀囊5；所述阻力轮3的内部设置为中空状，阻力轮3的外表面由橡胶材料制成；所述膨胀囊5的外端固定安装有连接触点4，膨胀囊5与阻力轮3的内部空腔连通，膨胀囊5的内侧设有磁铁块6；所述磁铁块6固定安装在扩容插口2的后端内部；当需要对电容进行扩容时，即可将扩容插座插接进扩容插口2中，当扩容插座往扩容插口2内插接时，会与其两端壁中的阻力轮3相互接触，并在插接时会带动阻力轮3转动，随着扩容插座的插接距离增加，会使得其端部逐渐与连接触点4接触从而实现电容的扩容操作，当扩容插座插接距离再次增加时，会推动连接触点4往内侧移动，即对膨胀囊5进行挤压，使得膨胀囊5将其内部的气压挤压进阻力轮3中，从而使得阻力轮3膨胀与扩容插座的摩擦力逐渐增加，并最终将扩容插座抱死，且扩容插座插接至最深处时磁铁块6会对其进行吸附，从而通过磁铁块6与阻力轮3配合对扩容插座进行固定，与现有技术中的接口相比极大的对扩容插座进行保护，避免扩容插座与扩容插口2之间连接过于贴合导致插座和接口处生锈造成传输受阻。

作为本发明的一种实施方式，所述磁铁块6滑动安装在滑杆7的外端；所述滑杆7的内部空腔与膨胀囊5连通；所述阻力轮3的外侧设有锯齿8；所述锯齿8均匀固定安装在扩容插口2的内壁中；当扩容插座插接至扩容插口2内端，磁铁块6与其端部进行吸附时，因磁铁块6滑动安装在滑杆7的外端，滑杆7的内部空腔与膨胀囊5连通，阻力轮3的外侧设有锯齿8，锯齿8均匀固定安装在扩容插口2的内壁中，所以随着扩容插座插接距离的增加会使得滑杆7、膨胀囊5和阻力轮3内的气压逐渐趋于平衡稳定，即保持在最佳连接状态，确保传输效率最高，同时当扩容插座无法继续插接时即意味着锯齿8会卡接到阻力轮3的外表面，从而最大化阻力轮3与扩容插座之间的阻力，对扩容插口2进行保护，避免人为用力过大造成扩容插口2损坏。

具体工作流程如下：

当需要对电容进行扩容时，即可将扩容插座插接进扩容插口2中，当扩容插座往扩容插口2内插接时，会与其两端壁中的阻力轮3相互接触，并在插接时会带动阻力轮3转动，随着扩容插座的插接距离增加，会使得其端部逐渐与连接触点4接触从而实现电容的扩容操作，当扩容插座插接距离再次增加时，会推动连接触点4往内侧移动，即对膨胀囊5进行挤压，使得膨胀囊5将其内部的气压挤压进阻力轮3中，从而使得阻力轮3膨胀与扩容插座的摩擦力逐渐增加，并最终将扩容插座抱死，且扩容插座插接至最深处时磁铁块6会对其进行吸附，从而通过磁铁块6与阻力轮3配合对扩容插座进行固定，与现有技术中的接口相比极大的对扩容插座进行保护，避免扩容插座与扩容插口2之间连接过于贴合导致插座和接口处生锈造成传输受阻，当扩容插座插接至扩容插口2内端，磁铁块6与其端部进行吸附时，因磁铁块6滑动安装在滑杆7的外端，滑杆7的内部空腔与膨胀囊5连通，阻力轮3的外侧设有锯齿8，锯齿8均匀固定安装在扩容插口2的内壁中，所以随着扩容插座插接距离的增加会使得滑杆7、膨胀囊5和阻力轮3内的气压逐渐趋于平衡稳定，即保持在最佳连接状态，确保传输效率最高，同时当扩容插座无法继续插接时即意味着锯齿8会卡接到阻力轮3的外表面，从而最大化阻力轮3与扩容插座之间的阻力，对扩容插口2进行保护，避免人为用力过大造成扩容插口2损坏。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。