一种谐波抑制功能的动态无功补偿的断路器的制作方法

1.本发明涉及电力设备技术领域，具体为一种谐波抑制功能的动态无功补偿的断路器。


背景技术：

2.低压电网中的负荷大部分属于感性负荷，如电动机的；运行过程时功率因数低，线路电流增大，电能损耗增大；常规的塑壳断路器，只是起到开关负载，具备过载保护、短路保护的作用，不能进行补偿滤波；传统的治理无功补偿方式，是在低压出线柜的傍边另外安装无功补偿柜，在配电室集中治理；由于设备距离配电室比较远，节能效果不明显。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种谐波抑制功能的动态无功补偿的断路器，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
5.一种谐波抑制功能的动态无功补偿的断路器，包括：断路器本体，所述断路器本体底部连接有无功补偿单元，所述断路器本体用于实现负载电源的开关及负载的过载保护和短路保护；所述无功补偿单元采用小容量分补型电容实现精细化无功补偿，所述无功补偿单元用于实现三相补偿、分相补偿，治理无功不平衡；
6.所述断路器本体远离无功补偿单元的一侧设置有人机交互单元，所述人机交互单元用于实现测量参数的显示查看和控制参数的设置；所述断路器本体与无功补偿器之间设置有通信接口单元，所述通信接口单元用于实现与外部设备交互通讯。
7.优选的，所述无功补偿单元内设置有补偿接口单元，所述补偿接口单元与断路器本体中的出线端相连；所述断路器本体中的出线端底部设置有散热风扇，所述断路器本体中设置有谐波抑制器。
8.优选的，所述补偿接口单元中的出线端安装有三个一次电流互感器，所述一次电流互感器用于测量通过断路器的电流，所述一次电流互感器的底部设计有接线端。
9.优选的，所述断路器本体内设置有过温检测报警功能单元，所述过温检测报警功能单元用于检测断路器本体中的温度。
10.优选的，所述无功补偿单元由供电电源单元、测控单元、熔断保护单元、投切开关单元、串联电抗单元和并联电力电容单元组成，所述供电电源单元为测控单元、投切开关单元的工作电源，所述测控单元检测配电参数后发送指令给投切开关单元实现串联电抗单元和并联电力电容单元并接到配电网实现无功补偿，所述熔断保护单元实现对串联电抗单元和并联电力电容单元的过载及短路保护。
11.优选的，所述投切开关单元采用无触点开关方式；所述串联电抗单元采用低阻抗导线穿绕过高导磁率的非晶合金材料制成；所述并联电力电容单元采用y-n型连接的分补型电容。
12.优选的，所述人机交互单元采用液晶显示或者数码管显示，可显示电压、电流、功率因数、无功功率的测量参数及电容投切状态显示，所述人机交互单元上设有三个按键，所述按键用于实现的测量参数切换界面查看和控制参数设置的人机交互。
13.优选的，所述无功补偿单元远离断路器本体的一侧设置有安装板，所述无功补偿单元与安装板的表面设置有快拆装置(公开号：cn210219105u，一种磁吸式快拆装置，所公开)，所述安装板的侧壁上设置有转动杆，所述转动杆远离安装板的一端设置有两个弧形板，所述弧形板设置在散热风扇后部，所述弧形板内设置有涡扇，所述涡扇通过支架与弧形板转动连接。
14.当工作人员需要对断路器进行安装时，先将无功补偿单元底部的快拆装置与安装板表面的快拆装置对应，随后将快拆装置进行对接，对接完成后，工作人员转动转动杆，转动杆带动弧形板转动，弧形板转动的过程中，带动涡扇转动；当弧形板转动至无功补偿单元的底板上方时，弧形板与安装板相互配合，加强了断路器的固定，避免了工作人员需要用螺丝对断路器进行固定，节省了断路器的安装时间，提高了断路器的安装效率；
15.当温度传感器检测出温度大于50
°
时，散热风扇自动开启，散热风扇产生的风向靠近弧形板的一侧吹去，风沿弧形板的侧壁移动，风移动的过程中，在动涡扇转动，涡扇转动的过程中，带动断路器周边的空气扰动，进而加快了断路器的散热；风在弧形板的弧度作用下产生风向的改变，进而使得风向断路器侧壁吹去，进一步带动断路器周边气流的流动，同时将断路器本体表面的灰尘吹除，避免灰尘影响无功补偿单元的正常运转。
16.与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：
17.1、将快拆装置进行对接，对接完成后，工作人员转动转动杆，转动杆带动弧形板转动，弧形板转动的过程中，带动涡扇转动；当弧形板转动至无功补偿单元的底板上方时，弧形板与安装板相互配合，加强了断路器的固定，避免了工作人员需要用螺丝对断路器进行固定，节省了断路器的安装时间，提高了断路器的安装效率。
18.2、当温度传感器检测出温度大于50
°
时，散热风扇自动开启，散热风扇产生的风向靠近弧形板的一侧吹去，风沿弧形板的侧壁移动，风移动的过程中，在动涡扇转动，涡扇转动的过程中，带动断路器周边的空气扰动，进而加快了断路器的散热；风在弧形板的弧度作用下产生风向的改变，进而使得风向断路器侧壁吹去，进一步带动断路器周边气流的流动，同时将断路器本体表面的灰尘吹除，避免灰尘影响无功补偿单元的正常运转。
附图说明
19.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
20.图1是本发明的主体结构示意图；
21.图2是本发明底面的结构示意图；
22.图3是本发明的内部结构示意图；
23.图4是无功补偿单元的结构示意图；
24.图5是无功补偿单元的结构示意图。
25.图中：1、断路器本体；11、散热风扇；
26.2、无功补偿单元；21、供电电源单元；22、熔断保护单元；23、测控单元；24、投切开
关单元；25、串联电抗单元；26、并联电力电容单元；
27.3、补偿接口单元；4、人机交互单元；5、过温检测报警功能单元；
28.6、安装板；61、转动杆；62、弧形板；63、涡扇。
具体实施方式
29.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楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
30.请参阅图1-图5，本发明提供技术方案：
31.一种谐波抑制功能的动态无功补偿的断路器，包括：断路器本体1，所述断路器本体1底部连接有无功补偿单元2，所述断路器本体1用于实现负载电源的开关及负载的过载保护和短路保护；所述无功补偿单元2采用小容量分补型电容实现精细化无功补偿，所述无功补偿单元2用于实现三相补偿、分相补偿，治理无功不平衡；
32.所述断路器本体1远离无功补偿单元2的一侧设置有人机交互单元4，所述人机交互单元4用于实现测量参数的显示查看和控制参数的设置；所述断路器本体1与无功补偿器之间设置有通信接口单元，所述通信接口单元用于实现与外部设备交互通讯，方便接入远程或实现带无功补偿断路器之间通讯互联，方便级联扩容。
33.作为本发明的一种具体实施方式，所述无功补偿单元2内设置有补偿接口单元3，所述补偿接口单元3与断路器本体1中的出线端相连；所述断路器本体1中的出线端底部设置有散热风扇11。
34.作为本发明的一种具体实施方式，所述补偿接口单元3中的出线端安装有三个一次电流互感器，所述一次电流互感器用于测量通过断路器的电流，所述一次电流互感器的底部设计有接线端。
35.作为本发明的一种具体实施方式，所述断路器本体1内设置有过温检测报警功能单元5，所述过温检测报警功能单元5用于检测断路器本体1中的温度；过温检测报警功能单元5在断路器本体1内设置有温度检测传感器，当温度高于50
°
时，散热风扇11在控制器的作用下启动，加快内部热空气排出，当温度大于80
°
时，在显示屏提示过温报警。
36.作为本发明的一种具体实施方式，所述无功补偿单元2由供电电源单元21、测控单元23、熔断保护单元22、投切开关单元24、串联电抗单元25和并联电力电容单元26组成。
37.作为本发明的一种具体实施方式，所述投切开关单元24采用无触点开关方式；所述串联电抗单元25采用低阻抗导线穿绕过高导磁率的非晶合金材料制成；所述并联电力电容单元26采用y-n型连接的分补型电容。
38.作为本发明的一种具体实施方式，所述人机交互单元4采用液晶显示或者数码管显示，可显示电压、电流、功率因数、无功功率的测量参数及电容投切状态显示，所述人机交互单元4上设有三个按键，所述按键用于实现的测量参数切换界面查看和控制参数设置的人机交互。
39.作为本发明的一种具体实施方式，所述无功补偿单元2远离断路器本体1的一侧设置有安装板6，所述无功补偿单元2与安装板6的表面设置有快拆装置，所述安装板6的侧壁
上设置有转动杆61，所述转动杆61远离安装板6的一端设置有两个弧形板62，所述弧形板62设置在散热风扇11后部，所述弧形板62内设置有涡扇63，所述涡扇63通过支架与弧形板62转动连接。
40.当工作人员需要对断路器进行安装时，先将无功补偿单元2底部的快拆装置与安装板6表面的快拆装置对应，随后将快拆装置进行对接，对接完成后，工作人员转动转动杆61，转动杆61带动弧形板62转动，弧形板62转动的过程中，带动涡扇63转动；当弧形板62转动至无功补偿单元2的底板上方时，弧形板62与安装板6相互配合，加强了断路器的固定，避免了工作人员需要用螺丝对断路器进行固定；
41.当温度传感器检测出温度大于50
°
时，散热风扇11自动开启，散热风扇11产生的风向靠近弧形板62的一侧吹去，风沿弧形板62的侧壁移动，风移动的过程中，在动涡扇63转动，涡扇63转动的过程中，带动断路器周边的空气扰动，进而加快了断路器的散热；风在弧形板62的弧度作用下产生风向的改变，进而使得风向断路器侧壁吹去，进一步带动断路器周边气流的流动，同时将断路器本体1表面的灰尘吹除。
42.本发明的工作原理：
43.通过断路器本体1中的电流互感器、电压互感器将配电电流及配电电压强电信号转变为相应比例的弱电信号；转换后的弱电电压信号送入信号处理电路，把模拟信号过零点转换为工频周期相同过零时刻的脉冲信号到测控单元23的单片机系统，单片机系统计算两个信号的时间，转换为相位差，继而计算得到功率因数；比例衰减的电压电流信号全波形采样，并计算出电压电流的有效值，乘以比例系数得到当前的电压和电流；全波形采样点经过傅氏变换求出电压电流的谐波值；然后根据计算的电压、电流及功率因数进而计算出无功功率，以判断是否投入或切除补偿电容；
44.在测控单元23检测到a相功率因数低于设定的值并且感性无功功率超过该组电容容量值的时候经过延时，以投入a相电容为例，测控单元23发出投入a相投切开关信号，a相投切开关检测到投入信号，闭合开关接通电容到a相，当电容释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，电容吸收能量，能量在两种负荷之间交换，感性负荷所吸收的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿。这样减少了电网向用户负载端的无功输送，从而电网向用户负荷提供总体的视在功率降低，功率因数pf＝p/s，有功功率p不变的情况下，视在功率s减少，因而可提高电力计量考核点的功率因数。
45.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二的之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
46.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行的同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、的同替换、改进的，均应包含在本发明的保护范围之内。