专利名称：智能低压无功补偿综合模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电气控制模块，特别是涉及一种用于低压配电网上的控制模块。
背景技术：
由于0.4KV低压配电网无功补偿设备投资少、节能效果显著、市场需求量大、涉及面 广，所以该领域的无功补偿技术和设备的推广和应用，历来倍受各级政府、电力管理部门、 广大电力用户、设备制造厂家的高度重视和关注。但是目前众多厂家制造的和用户使用的 大多为功能落后、体积庞大、柜内接线复杂、功耗大、故障率高、价格贵，而且生产、安
装、维护、运输均不方便的产品。其主要类型有第一类用普通无功补偿控制器、熔丝(或
空气开关)、专用交流接触器、热继电器、电力电容器等主要器件在柜内和柜面组装而成， 此类产品为多年使用的老产品，能满足基本无功补偿功能要求，但是该类产品投切响应速 度慢，易产生投切震荡，投切过程中产生过电压、大涌流，触点打火烧结，开关和电容器 的使用寿命比较短，不具备联网通讯功能且体积庞大、柜内接线复杂、功耗大、生产和运 输极不方便。第二类用常规的无功补偿控制器、熔丝(或空气开关)、智能复合开关、热
继电器、电力电容器等主要器件在柜内和柜面组装而成；此类产品在投切开关上较第一类 先进，可以实现过零无触点投切，投切过程无过电压、涌流小甚至无涌流，延长了电容器 和开关的使用寿命，也能满足易燃易爆等特殊场合的使用要求(如煤矿、加油站等场合不 允许开关器件有火花产生)。但是价格昂贵， 一般用户难以接受，而其它方面与第一类相 似。第三类是将控制器、投切开关等器件固定到两台电容器的上边槽内，两台电容器通过 夹具固定到一起，顶部再用一个上盖盖好并与下端电容器固定好，即所谓集成化的智能式 低压电力电容器，此类产品虽然具备了联网、通讯、体积小、生产组装、运输方便等优点 (改变了无功补偿结构模式)但在实际使用过程中，由于结构过于紧凑，开关器件发热且 散热不好，形成温度叠加效应，导致投切开关常被烧毁和触点粘死。另一方面由于该类产 品的投切电容器开关是采用所谓机械触点的磁保持继电器，它的过零点投切主要靠机械动 作一致性来确保的，但实际上由于整个磁保持继电器制造工艺水平的限制，往往很难保证 继电器动作(吸合和释放)达到几毫秒级的一致性，所以这种上半个周波检测过零点延时
到下半个周波内靠软件和机械动作一致性来完成过零点投切电容器是常常失败的，由于实 际投切常常是不过零的，产生过电压操作、冲击电流，致使继电器常烧毁、电容器容量衰 减或起鼓。因而此类产品的实际使用过程中故障率极高，使用寿命也很短，也不适合特殊 场合使用，而且一旦故障必须整台拆换，增加了维护成本。
发明内容
本实用新型是针对现用的低压配电网无功补偿设备功耗大、价格昂贵、不利更换的弊 病，而提供一种高性价比的智能低压无功补偿综合模块，它具有体积、功耗小，结构合理， 价格低，散热好，生产、组装、维护简单方便等特点。
本实用新型的技术方案为 一种智能低压无功补偿综合模块，由上下分体式结构构成， 上面为控制执行模块，下面为电容器模块，其特点是控制执行模块包括单相智能复合开 关，三相智能复合开关，智能测控单元，智能测控单元输入端接电网和电容器模块中的温 度传感器，通过测量和计算低压电网无功需量及其它控制参数，发出执行命令并由单相智 能复合开关和三相智能复合开关执行投切电容器指令给电网。
智能测控单元外接显示窗口、通讯接口、指示灯、手动自动转换开关；由智能复合开 关单元、空气开关、接线端子、电容器模块组成电容器投切模块；控制执行模块由智能测 控单元、智能复合开关、空气开关、接线端子组成；电容器模块是通过改变内部接线和外 部接线端子排放以及电容器封口，将两台容量小于或等于20KVAR的相同或不同的共补或 分补或共分补电容器的所有功能整合为一台电容器；单相或三相智能复合开关由过零触发 电路光电双晶闸管驱动器、双晶闸管芯片反并联或晶闸管芯片与二极管反并联后再与磁保 持继电器并联后的电路、晶闸管导通检测电路、晶闸管和二极管过电压保护的阻容吸收电 路组成；电容器模块内置有温度传感器。综合模块共有三种即三相共补模块、三相分补 模块、共分补相结合模块。
本实用新型的智能低压无功补偿综合模块可以取代低压无功补偿系统中的控制器、显 示仪表、指示灯、转换开关、熔丝(或空开)、复合开关(或交流接触器)、热继等散器件 组装后完成的功能，具有环境温度超值、过压、过流、空载、停电、缺相、误动保护功能， 同时具备投切过程中无过电压、无涌流产生、快速补偿(响应时间为10s)的优越性能。
控制器采用超强抗干扰单片机和双"看门狗"设计，整机系统自检、增加环境温度检 测装置、无功潮流预测、延时多点采样、数据通讯等技术，确保控制器工作中不死机，可 靠性极高；温度超值时迅速切除电容并闭锁控制，多点采样技术能有效的避免因瞬时单点
采样不准确而造成的投切震荡；动态响应时间短，保证了负荷重载情况下迅速发出投入电 容器组指令，减少投切等待时间；通讯技术可以方便的把多台控制器有机的结合，形成工 作队列，而且可以满足不同通信方式的要求为电力系统调度提供有效数据。所有这些先进 无功补偿控制器技术的采用，也正是市场上大多同类产品所不具备的。
图1是本实用新型一种智能低压无功补偿综合模块电路原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本 实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容 之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。
如图l所示一种智能低压无功补偿综合模块电路原理示意图，由上下分体式结构构成，上 面为控制执行模块ll，下面为电容器模块9。该综合模块共有三种即三相共补模块、三 相分补模块、共分补相结合模块。
控制执行模块ll由智能测控单元4、智能复合开关、空气开关5、接线端子组成。智 能测控单元4输入端接电网和电容器模块9中的温度传感器，智能测控单元4外接显示窗 口 1、通讯接口2、指示灯3、手动自动转换开关；通过测量和计算低压电网无功需量及其 它控制参数，发出执行命令并由单相智能复合开关7和三相智能复合开关8执行投切电容 器指令给电网。
抽掉控制器插板，还可以衍生出智能复合开关与电容器等功能单元组成的模块，即电 容器投切模块IO。根据现场和客户要求，可以选择整机或其中的某一功能模块与其它厂家 产品配套，方便地实现系统无功补偿功能。
单相或三相智能复合开关7， 8由过零触发电路光电双晶闸管驱动器、双晶闸管芯片
反并联或晶闸管芯片与二极管反并联后再与磁保持继电器并联后的电路、晶闸管导通检测 电路、晶闸管和二极管过电压保护的阻容吸收电路组成。
电容器模块9通过改变内部接线和外部接线端子排放及电容器封口模具的方法，将两 台20Kvar以下容量相同或不同的共补或分补或共分补电容器的所有功能部件整合到一台 电容器上(外观就是一台电容器)而功能相当于分立的两台电容器的组合，可以实现多级 补偿、三相补偿、单相补偿、混合补偿。电容器模块9内置有温度传感器
本实用新型的核心为智能测控单元4，智能测控单元4外接显示窗口 1、通讯接口2、 指示灯3，输入端接电网的各相和温度传感器，输出控制信号到各个执行元件，空气开关 5为执行元件，模块配有避雷器6，当智能测控单元4监测到电网上的任何故障，可以通 过执行元件空气开关5接入补偿回路，根据信号通过切换电路快速加入不同的补偿电路， 同时通过显示窗口 1、通讯接口 2和指示灯3显示故障情况、传输故障信号、发出故障警 示。
权利要求1. 一种智能低压无功补偿综合模块，由上下分体式结构构成，上面为控制执行模块(11)，下面为电容器模块(9)，其特征在于，所述控制执行模块(11)包括单相智能复合开关(7)，三相智能复合开关(8)，智能测控单元(4)，智能测控单元(4)输入端接电网和电容器模块(9)中的温度传感器，通过测量和计算低压电网无功需量及其它控制参数，发出执行命令并由单相智能复合开关(7)和三相智能复合开关(8)执行投切电容器指令给电网。
2. 根据权利要求1所述的智能低压无功补偿综合模块，其特征在于，所述智能测控单元 (4)外接显示窗口 (1)、通讯接口 (2)、指示灯(3)、手动自动转换开关。
3. 根据权利要求1所述的智能低压无功补偿综合模块，其特征在于，由智能开关单元(7， 8)、电容器模块(9)组成电容器投切模块(10)。
4. 根据权利要求1所述的智能低压无功补偿综合模块，其特征在于，所述控制执行模块(ll) 由智能测控单元(4)、智能复合开关(7， 8)、空气开关(5)、接线端子组成。
5. 根据权利要求1所述的智能低压无功补偿综合模块，其特征在于，所述电容器模块(9) 是通过改变内部接线和外部接线端子排放以及电容器封口，将两台容量小于或等于20KVAR 的相同或不同的共补或分补或共分补电容器的所有功能整合为一台电容器。
6. 根据权利要求1所述的智能低压无功补偿综合模块，其特征在于，所述单相或三相智 能复合开关(7， 8)由过零触发电路光电双晶闸管驱动器、双晶闸管芯片反并联或晶闸管 芯片与二极管反并联后再与磁保持继电器并联后的电路、晶闸管导通检测电路、晶闸管和 二极管过电压保护的阻容吸收电路组成。
7. 根据权利要求1所述的智能低压无功补偿综合模块，其特征在于，所述电容器模块(9) 内置有温度传感器。
8. 根据权利要求1所述的智能低压无功补偿综合模块，其特征在于，所述综合模块共有三 种即三相共补模块、三相分补模块、共分补相结合模块。
专利摘要本实用新型涉及一种智能低压无功补偿综合模块，由上下分体式结构构成，上面为控制执行模块，下面为电容器模块，其特点是控制执行模块包括单相智能复合开关，三相智能复合开关，智能测控单元，智能测控单元输入端接电网和电容器模块中的温度传感器，通过测量和计算低压电网无功需量及其它控制参数，发出执行命令并由单相智能复合开关和三相智能复合开关执行投切电容器指令给电网。本实用新型具有环境温度超值、过压、过流、空载、停电、缺相、误动保护功能，同时具备投切过程中无过电压、无涌流产生、快速补偿的优越性能；同时具备体积、功耗更小，结构更加合理，价格更低，散热更好，生产、组装、维护简单方便的特点。
文档编号H02J3/18GK201204461SQ20082005814
公开日2009年3月4日 申请日期2008年5月7日 优先权日2008年5月7日
发明者劲 张, 澎 张 申请人:南通富士特电力自动化有限公司