智能低压电力电容器的制作方法

文档序号:12276850阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种智能低压电力电容器,包括内设电容芯子的电容器本体以及设于电容器本体顶部的控制装置,控制装置包括断路器,用于采集相线上的电压、电流信号的电压电流信号采集电路,用于切断或连接断路器和电容器芯子的投切机构,以及单片机;

所述单片机包括与电压电流信号采集电路连接的信号滤波整形电路,

与信号滤波整形电路连接的A/D转换单元,用于将输入的信号转换为数字信号,

与A/D转换单元连接的无功补偿控制单元,无功补偿控制单元根据A/D转换单元输入的信号进行无功分析以发出无功补偿投切命令,

与信号滤波整形电路连接的过零捕捉电路,用于将输入的正弦波信号转换为方波信号并捕捉过零点输出过零信号,

以及过零投切控制单元,基于无功补偿控制单元的无功补偿投切命令,并在获得检测过零捕捉电路的过零信号时输出对应的过零投切驱动信号;

所述投切机构根据投切驱动信号对应切断或连接断路器和电容器芯子,其特征在于:所述的无功补偿控制单元为逻辑保护计算单元,

逻辑保护计算单元包括逻辑运算模块,用于计算电压、电流、有功功率、无功功率、功率因素以及谐波量;

存储模块,存储有最大电压阀值、临界电压阀值、电流阀值、功率因数上限阀值、功率因数下限阀值和谐波量阀值;

以及比较模块,比较逻辑运算模块计算获得的电压值达到临界电压阀值或超过最大电压阀值时,向过零投切控制单元输出电容芯子切除控制信号;比较逻辑运算模块计算获得的电流值超出电流阀值时,向过零投切控制单元输出电容芯子切除控制信号;比较逻辑运算模块计算获得的谐波量超过谐波量阀值时向过零投切控制单元输出电容芯子切除控制信号;过零投切控制单元基于电容芯子切除控制信号向投切机构输出电容芯子切除驱动信号从而切除电容器芯子实现电容芯子的过压、过流和谐波保护;

所述无功补偿投切命令包括所述比较模块比较逻辑运算模块计算获得的功率因数大于预先存储的功率因数上限阀值,则向过零投切控制单元发出切除电容器芯子的无功切除命令,以及当计算的功率因数小于预先存储的功率因数下限阀值,则向过零投切控制单元发出投入电容器芯子的无功投入命令;

所述过零投切控制单元基于无功补偿投切命令并检测获得检测过零捕捉电路的过零信号时输出对应的过零投切驱动信号,达到电容器的过零投切实现无功补偿。

2.根据权利要求1所述智能低压电力电容器,其特征在于:所述过零投切控制单元还具有用于延时输出过零投切驱动信号的延时电路,延时电路确定的过零投切驱动信号输出时间T3=过零信号获得时刻T0+过零信号周期T1-投切机构的投切动作时间T2。

3.根据权利要求1所述智能低压电力电容器,其特征在于:所述单片机还包括有温度测量电路,在电容器本体内设有温度传感器,温度传感器与温度测量电路连接实现电容器本体内温度监测,温度测量电路与A/D转换单元连接实现温度信号处理转换为数字信号,所述单片机的存储模块内还存储有温度阀值,逻辑保护计算单元的比较模块还具有将温度测量电路测量的温度值与温度阀值比较,在温度测量电路测量所得的温度值达到温度阀值时向过零投切控制单元输出电容器芯子切除控制信号,过零投切控制单元根据电容器芯子切除控制信号向投切机构输出电容芯子切除驱动信号,从而实现电容芯子的温度保护。

4.根据权利要求1所述智能低压电力电容器,其特征在于:所述投切机构包括磁保持继电器以及用于控制磁保持继电器的投切驱动电路,投切驱动电路为全桥驱动电路。

5.根据权利要求1所述智能低压电力电容器,其特征在于:所述逻辑保护计算单元为采用傅里叶算法的傅里叶算法单元。

6.根据权利要求1所述智能低压电力电容器,其特征在于:所述单片机上还设有用于通讯组网的CAN通讯接口。

7.根据权利要求1所述智能低压电力电容器,其特征在于:所述断路器架设于电容器本体顶部,断路器下方形成安装空间,集成有电压电流信号采集电路的信号采集集成电路板设于断路器下方的安装空间内,所述电容器本体顶部还架设有信号转接电路板,信号转接电路板与断路器沿着电容器本体顶部长度方向排布,所述投切机构为磁保持继电器和用于控制磁保持继电器的投切驱动电路集成形的过零投切模块,过零投切模块和单片机焊接于信号转接电路板上,所述信号转接电路板与信号采集集成电路板独立设置并经信号线连接,所述单片机、过零投切模块和信号采集集成电路板经信号转接电路板通讯连接。

8.根据权利要求7所述智能低压电力电容器,其特征在于:所述电容器本体的顶部设有供给断路器安装的第一安装柱以及供信号采集集成电路板安装的第二安装柱,第二安装柱低于第一安装柱,断路器架设于第一安装柱上,并在断路器下方形成所述安装空间,所述信号采集集成电路板设于安装空间内并固定安装在第二安装支柱上。

9.根据权利要求7或8所述智能低压电力电容器,其特征在于:所述电容器本体顶部设有供信号转接电路板安装的第三安装柱,信号转接电路板架设于第三安装柱上,并在信号转接电路板下方形成装配空间,电容器本体顶部上的接线端子设于所述装配空间内。

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