低压智能无功补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无功补偿装置，具体涉及一种低压智能无功补偿装置。
【背景技术】
[0002]在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。低压配电网无功补偿提高功率因数的的主要方法是采用低压无功补偿技术，我们通常采用的方法主要有两种:随机补偿、随器补偿。
[0003]随机补偿就是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿电动机的无功损耗，以补励磁无功为主，此种方式可较好地限制用电单位无功负荷。随器补偿是指将低压电容器通过低压保险接在配电变压器二次侧，以补偿配电变压器空载无功的补偿方式。配变在轻载或空载时的无功负荷主要是变压器的空载励磁无功，配电空载无功时用电单位无功负荷的主要部分，对于轻负载的配变而言，这部分损耗占供电量的比例很大，从而导致电费单价的增加。跟踪补偿是指以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组补偿在大用户0.4KV母线上的补偿方式。
[0004]但是以上两种补偿方法不够灵活，不能智能化的配置补偿电容器组。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是针对现有技术存在的不足，提供了一种低压智能无功补偿装置。
[0006]本实用新型的目的是通过以下技术手段实现的:
[0007]包括单片机、电流检测电路、电压检测电路、电流互感器、电压互感器、复合开关及其检测驱动电路和断路器，电流互感器将三相电路的电流信号传给电流检测电路，电压互感器将三相线的电压信号传给电压检测电路，电流检测电路、电压检测电路的输出端连接单片机，断路器输入端连接三相电路，断路器的输出端连接复合开关的一端，复合开关另一端连接电容器组和/或电抗器，复合开关的检测驱动电路连接在复合开关和单片机之间。
[0008]本实用新型进一步优选的技术方案，还包括分别与单片机智能组件连接的人机接口、存储器和通讯接口 ；人机接口显示单片机输出的系统参数同时设置系统参数给单片机智能组件，所设置的系统参数同时存储在存储器中；通讯接口将多个所述低压智能无功优化装置连接在一起。
[0009]本实用新型进一步优选的技术方案，所述装置还设有温度传感器，温度传感器置于电容器组内，温度传感器的输出端连接单片机。
[0010]与现有技术相比本实用新型具有以下明显的优点:本实用新型采用单片机作为控制器，通过电流电压互感器和电流电压检测电路检测系统三相线的电流和电压，通过单片机精确计算无功因数，同时单片机智能组件控制复合开关实现过零投切；另外，本实用新型还设有人机接口和通讯接口，通过人机接口能够输入和设置系统参数。本实用新型能够实现低压无功补偿的智能化控制和无涌流、无电弧投切，实现了感性功率和容性功率的全面合理优化，使用灵活方便，无功补偿效率高。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为本实用新型的电容连接图。
【具体实施方式】
[0013]以下结合【附图说明】和【具体实施方式】对本实用新型作进一步的详细描述:
[0014]如图所示的低压智能无功补偿装置，包括单片机AD、电流检测电路、电压检测电路、电流互感器、电压互感器、复合开关J1、复合开关J2、复合开关J3、复合开关的检测驱动电路、断路器QC、温度传感器TC、人机接口、存储器和通讯接口。
[0015]本低压智能无功补偿装置在工作时，首先将断路器QC连接在系统三相线上，断路器QC的三路输出端的其中两路分别连接复合开关Jl、J2、J3后与电容器组C连接，复合开关Jl、J2、J3通过检测驱动电路与单片机AD连接，单片机AD采用型号为NEC1213的单片机。
[0016]其次将电流互感器、电压互感器也安装在系统三相线上，电流互感器连接电流测量预处理电路Al，电压互感器的输出端连接电压测量预处理电路AU，电流测量预处理电路Al和电压测量预处理电路AU的输出端连接单片机AD。
[0017]人机接口、存储器和通讯接口分别与单片机AD连接，本实施例从现有技术中分别选择一款带有键盘的数字显示器HC、EEPR0M存储器和通讯接口，数字显示器HC通过其驱动芯片与单片机AD连接，用来显示单片机AD输出的系统参数，数字显示器HC上的键盘Y能够输入系统参数给单片机AD，输入的系统参数同时存储在EEPROM存储器中，当系统功率较大时，一台低压智能无功补偿装置达不到补偿的效果，可以将多台低压智能无功补偿装置通过通讯接口 RS-485或通讯接口 RS-232连接起来，实现多台联合工作，而此时只需一台装置去测量功率因数和发出控制信号。
[0018]此外单片机AD连接配电电压数字显示电路PU、配电功率因数数字显示电路P Φ、无功控制电流数字显示电路P1、指示灯电路HL、语音提示电路HA。
[0019]温度传感器TC置于电容器组C内，温度传感器TC的输出连接单片机的A/D端口，当温度过高时，直接切断电容器组C，从而保护和延长电容器组C使用寿命，图2显示了电容器组的与三相电路的连接。
[0020]复合开关Jl、J2、J3及其检测驱动电路，由带触点的磁保继电器和大功率的晶闸管及其检测驱动电路组成，复合开关的检测驱动电路TA检测电网电压与电容器组的差值电压，当两者相等时投入可控硅，以减少了可控硅的冲击，正常工作时使用磁保持继电器工作，退出时先投入可控硅，再切断磁保持继电器，从而达到无涌流，无电弧投切功能。
[0021]当线路上传输的功率不等于自然功率时，则沿线各点电压将偏离额定值，有时甚至偏离较大，此时采用并联电抗器对感性无功进行补偿，即在系统三相线上并联电抗器，电抗器通过复合开关J1、J2、J3并联在系统三相线上，单片机AD输出控制信号给复合开关J1、J2、J3，从而控制电抗器的投切，上述电抗器可以采用磁控电抗器；这样可以降低线路电压的升高，使轻负荷时线路中的无功功率尽可能就地平衡，防止无功功率不合理流动同时也减轻了线路上的功率损失。
[0022]本实施例利用瞬时无功功率理论和傅里叶算法，能在较高谐波的情况下，精确计算电网系统参数并通过单片机AD控制复合开关J1、J2、J3完成电容器组C或电抗器的投切从而实现无功补偿。根据负载实际情况，系统参数如:CT比、投切延时时间、低压上下限值、电容保护温度、目标功率因数均可通过键盘Y设置，所有参数都保存在外部EEROM中，即使掉电也不会丢失，上电自动运行。系统5V基准电压存在偏差，通过键盘Y可微调，从而实现更精准的测量。
[0023]以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要技术特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，还会有各种变化和优选，这些变化和优选都落入要求保护的本实用新型范围内。
【主权项】
1.低压智能无功补偿装置，其特征是:包括单片机、电流检测电路、电压检测电路、电流互感器、电压互感器、复合开关及其检测驱动电路和断路器，所述电流互感器将三相电路的电流信号传给电流检测电路，所述电压互感器将三相线的电压信号传给电压检测电路，所述电流检测电路、电压检测电路的输出端连接所述单片机，所述断路器输入端连接三相电路，所述断路器的输出端连接所述复合开关的一端，所述复合开关另一端连接电容器组和/或电抗器，所述复合开关的检测驱动电路连接在复合开关和单片机之间。2.根据权利要求1所述的低压智能无功补偿装置，其特征是:还包括分别与单片机连接的人机接口、存储器和通讯接口。3.根据权利要求1所述的低压智能无功补偿装置，其特征是:还包括温度传感器，所述温度传感器置于所述电容器组内，所述温度传感器的输出端连接单片机。
【专利摘要】本实用新型涉及一种低压智能无功补偿装置，包括单片机、电流检测电路、电压检测电路、电流互感器、电压互感器、复合开关及其检测驱动电路和断路器，电流互感器将三相电路的电流信号传给电流检测电路，电压互感器将三相线的电压信号传给电压检测电路，电流检测电路、电压检测电路的输出端连接单片机，断路器输入端连接三相电路，断路器的输出端连接复合开关的一端，复合开关另一端连接电容器组和／或电抗器，复合开关的检测驱动电路连接在复合开关和单片机之间。本实用新型采用单片机作为控制器，通过电流电压互感器和电流电压检测电路检测系统三相线的电流和电压，通过单片机精确计算无功因数，同时单片机智能组件控制复合开关实现过零投切。
【IPC分类】H02J3/18
【公开号】CN204858578
【申请号】CN201520687699
【发明人】肖正峰, 周生汶, 李月成
【申请人】汶上县圣慧电力安装制造有限责任公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年9月8日