超高温控制系统、电容柜及配电装置的制作方法

本实用新型涉及温度控制技术领域，特别是涉及一种超高温控制系统、电容柜及配电装置。

背景技术：

随着中国电力行业的迅速发展，电容柜作为一种重要的配电设备，在电力行业中得到了广泛的应用。电容柜是一种通过CT(current transformer，电流互感器)监测电网中无功的需量，然后通过对控制器参数的设置来控制每个补偿回路的投和切，从而让电网中的功率因数达到预期设定的目标的电气设备。电容器在工作中会产生热量，并且，当在电容柜内中串联电抗器时，谐波电流通过电抗器会产生比较大的热量并导致周围空气温度、各导电部件温度的升高。如果电容柜内的温度居高不下，这将会导致电容器的电解和损耗，甚至会发生电容器爆炸的情况。现有的电容柜是一个单独的密闭空间，一般通过设置开孔或风机的方式进行散热，缺少一种针对电容柜不同环境温度范围内的控制系统，并且，如何自动切断处于超高温环境中的电容柜中的电容元件更是亟需解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种超高温控制系统、电容柜及配电装置，旨在解决现有技术所存在的电容柜在超高温环境中无法自动切断的问题。

本实用新型提供了一种超高温控制系统，包括主回路、检测回路、控制回路和交流电源，所述交流电源包括火线和零线，其中：

所述主回路包括接触器的常开主触头和电容器，所述接触器的常开主触头的一端接所述火线，所述接触器的常开主触头的另一端与所述电容器连接；

所述检测回路包括微处理器、温度传感器和继电器的线圈，所述微处理器的电源端和超高温输入端与所述火线连接，所述微处理器的超高温输出端与所述继电器的线圈连接，所述温度传感器与所述微处理器的温度检测端连接；

所述控制回路包括无功补偿控制器、所述继电器的常闭辅助触头和所述接触器的线圈，所述无功补偿控制器的投切公共端接所述火线，所述无功补偿控制器的控制投切端口通过所述接触器的线圈接所述继电器的常闭辅助触头到零线。

具体地，所述主回路还包括电抗器，所述电抗器与所述接触器的常开主触头串联。

具体地，所述检测回路还包括风机，所述风机与所述微处理器的散热接口连接。

具体地，所述检测回路还包括报警器，所述微处理器的报警输入端接所述火线，所述报警器与所述微处理器的报警输出端连接。

具体地，所述报警器为带灯蜂鸣器。

具体地，所述控制回路还包括电流互感器，所述无功补偿控制器的电流取样端与所述电流互感器连接，所述无功补偿控制器的电压取样端接所述火线。

具体地，所述系统还包括多个熔断器，所述主回路、检测回路和控制回路通过所述熔断器连接到所述火线上。

具体地，所述火线上设有刀熔开关。

本实用新型的超高温控制系统，在电容器运行或者投切的过程中，如果出现超高温的情况，控制回路中串联在接触器线圈后面的继电器的常闭触点将断开，主回路中的接触器的常开主触头断开，电容器失电从而实现电容器的超高温保护。

为了达到目的，本实用新型还提供了一种电容柜，包括柜体及如上述所述的超高温控制系统，所述超高温控制系统安装在所述柜体内。

本实用新型的电容柜，通过超高温控制系统能够实现电容器在超高温环境中的自动切断，实现了保护电容柜的目的。

为了达到目的，本实用新型还提供了一种配电装置，包括如上述所述的超高温控制系统或至少一个如上述所述的电容柜。

本实用新型的配电装置，通过超高温控制系统或安装有超高温控制系统的电容柜，能够实现其在在电容器运行或者投切的过程中对超高温环境温度的控制，即通过超高温控制系统中的温度传感器对环境温度的检测、接触器及继电器的上电或掉电实现了配电装置在超高温环境中电容器的自动切断，实现了保护设备的目的。

附图说明

图1为本实用新型较佳实施例中的超高温控制系统的主回路的电路图；

图2为本实用新型较佳实施例中的超高温控制系统的检测回路的电路图；

图3为本实用新型较佳实施例中的超高温控制系统的控制回路的电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至3，本实用新型较佳实施例中的超高温控制系统，包括主回路10、检测回路20、控制回路30和交流电源AC，交流电源AC包括火线L和零线N。交流电源AC可以是单相或多相交流电源。

主回路10包括接触器KM的常开主触头、电容器C/电容器组C1和电抗器K，接触器KM的常开主触头的一端接火线L，接触器KM的常开主触头的另一端与电容器C或电容器组C1连接，电抗器K与接触器KM的常开主触头串联。在本实施例中，电抗器K与电容器C串联能够起到抑制谐波的作用。

检测回路20包括微处理器U1、温度传感器TC和继电器KA的线圈，微处理器U1的电源端和超高温输入端与火线L连接，微处理器U1的超高温输出端与继电器KA的线圈连接，温度传感器TC与微处理器U1的温度检测端连接。微处理器U1为温控处理器，具体型号依系统实际需求而定。在本实施例中，微处理器U1选用HAWS-1T1-AC220V；在其他实施例中，微处理器U1可以选用WSK-SH(TH)-AC220V或DWS-1D-AC220V。

控制回路30包括无功补偿控制器U2、继电器KA的常闭辅助触头和接触器KM的线圈，无功补偿控制器U2的投切公共端V接火线L，无功补偿控制器U2的控制投切端口Sc通过接触器KM的线圈接继电器KA的常闭辅助触头到零线N。在本实施例中，无功补偿控制器U2选用SRJKG；在其他实施例中，无功补偿控制器U2可以选用JKWF或BR7000-R15/S485。

在本实用新型实施例中，检测回路20中的温度传感器TC采集环境的温度信息并将信息发送给微处理器U1，当温度传感器TC检测到的环境温度达到了预设的超高温度T3时，检测回路20中的微处理器U1的超高温输入端、输出端将导通并使得继电器KA的线圈上电，此时，控制回路30中的继电器KA的常闭辅助触头将断开，继而使得接触器KM的线圈掉电，从而驱动主回路10中的接触器KM的常开主触头断开，使得电容器C或电容器组C1失电从而实现电容器C的超高温保护。

进一步地，如图2所示，检测回路20还包括风机FS和报警器HY，风机FS与微处理器U1的散热接口连接，微处理器U1的报警输入端接火线L，报警器HY与微处理器U1的报警输出端连接。风机FS能够达到散热的效果，报警器HY能够实现高温报警。

在本实施例中，超高温控制系统能够实现应用该系统的设备对不同环境温度范围内的温度控制，具体如下：在微处理器U1中预设散热温度T1、高温报警温度T2和超高温度T3，当温度传感器TC检测到的环境温度达到散热温度T1时，微处理器U1的辅助电源端与散热接口导通使得风机FS开启工作，通过促进空气流动的方式降低环境的温度，待环境温度低于散热温度T1时，微处理器U1发出命令使得风机FS停止工作；当温度传感器TC检测到的环境温度达到高温报警温度T2时，微处理器U1的高温报警输入端和输出端导通，报警器HY得电，报警器HY发出报警信号提醒工作人员关闭部分负载，减少负载散热以避免其损耗；当温度传感器TC检测到的环境温度达到超高温度T3时，微处理器U1的超高温输入端和输出端导通，通过驱动继电器KA的线圈上电和接触器KM的线圈掉电的方式断开主回路10中的电容器C或电容器组C1，达到保护设备的目的，待环境温度低于高温报警温度T2时，微处理器U1发出命令控制断开的电容器C或电容器组C1重新工作。

在本实施例中，检测回路20包括2个风机FS(FS1和FS2)，当超高温控制系统应用于电容柜或配电设备时，可以将风机FS安装在电容柜或配电设备的柜体的顶部。

进一步地，报警器HY为带灯蜂鸣器。特别地，报警器HY可以为机械报警器或电子报警器。

进一步地，如图3所示，控制回路30还包括电流互感器CT，无功补偿控制器U2的电流取样端Is1、Is2与电流互感器CT连接，无功补偿控制器U2的电压取样端Us1、Us2接火线L。无功补偿控制器U2通过电流取样端Is1、Is2采样一相电流，并通过电压取样端Us1、Us2采样同一相电压，通过采样数据进行相量分析后得到当前的实时功率因数，此功率因数与设定的投入门限和切除门限比较，在整个投切延时时间内，若在投切门限以内，则不予动作；若小于投入门限，则另投入一组电容器组件(电容器C或电容器组C1)；若大于切除门限或发现功率因数为负时，则切除一组已投入的电容器组件。再经过投切延时时间，重复比较与投切，直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中，若发现检测到的电压大于设定的过压保护门限，则按组切除所有已投入的电容器组件；当检测到的电压超过设定的过压保护门限的10％时，则一次性切除所有已投入的电容器组件，用以保护电容器C。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限，则停止投切动作，避免系统出现循环投切现象。

在本实施例中，当超高温控制系统应用于电容柜或配电设备时，电流互感器CT安装在进线柜(未图示)中，其能检测整个系统的电流信号，变换后的二次电流从进线柜中引入到电容柜或配电设备中。

进一步地，请参阅图1至3，超高温控制系统还包括多个熔断器FU，主回路10、检测回路20和控制回路30通过熔断器FU连接到火线L上。

如图1所示，在本实施例中，交流电源AC为三相交流电源，即火线L包括A相火线L1、B相火线L2和C相火线L3。火线L(L1、L2、L3)上设有刀熔开关QSA，刀熔开关QSA具有隔离和故障保护功能，在一定的范围内对交流电源AC及其负载提供短路或过载保护。

在本实施例中，主回路10可以包括M条相互独立的电容器支路11(M为正整数)，每条电容器支路11包括一组接触器KM的常开主触头，此时，控制回路30中也包括M个分别控制M组接触器KM的常开主触头的接触器KM的线圈，每一个接触器KM的线圈与无功补偿控制器U2的一个控制投切端口Sc连接，并对应地控制一条电容器支路11。由于电路器支路11包括至少一个电容器C或一组电容器组C1、一组电抗器K和接触器KM的常开主触头。在本实施例中，主回路10包括5条相互独立的电容器支路11，因此，主回路10中包括5组接触器KM的常开主触头(接触器KM1—KM5的常开主触头)、5个电容器组(C1—C5)和电抗器(K1—K5)，与此同时，控制回路30中也包括5个分别控制5组接触器KM的常开主触头(接触器KM1—KM5的常开主触头)的接触器KM的线圈(接触器KM1—KM5的线圈)，无功补偿控制器U2中设有与接触器KM1—KM5的线圈对应的控制投切端口(内部触点)Sc1—Sc5，其联锁实现电容器C的投入和切除。

当交流电源AC为三相交流电源时，电容器支路11中，每组接触器KM的常开主触头有三个触头，电抗器K为三相电抗器，并且电容器支路11的每根火线L(L1、L2、L3)上分别接有一个熔断器FU(如FU1—FU3、FU4—FU6、FU7—FU9、FU10—FU12和FU13—FU15)；当交流电源AC为单相交流电源时，电容器支路11中，每组接触器KM的常开主触头有一个触头，电抗器K为单相电抗器，并且电容器支路11的火线L上接有一个熔断器FU。

如图2所示，在本实施例中，当交流电源AC为三相交流电源时，检测回路20中，微处理器U1的辅助电源端接B相火线L2，如图3所示，控制回路30中，无功补偿控制器U2的投切公共端V接B相火线L2，电流取样端Is1、Is2和电压取样端Us1、Us2分别采样A相电流和电压。

本实用新型较佳实施例中的电容柜(未图示)，包括柜体(未图示)及上述的超高温控制系统，超高温控制系统安装在柜体内。本实施例的电容柜，通过超高温控制系统能够实现电容器C在超高温环境中的自动切断，实现了保护电容柜的目的。

本实用新型较佳实施例中的配电装置(未图示)，包括上述的超高温控制系统或至少一个上述的电容柜。本实施例的配电装置，通过超高温控制系统或安装有超高温控制系统的电容柜，能够实现其在电容器运行或者投切的过程中对超高温环境温度的控制，即通过超高温控制系统中的温度传感器TC对环境温度的检测、接触器KM及继电器KA的上电或掉电实现了配电装置在超高温环境中电容器C的自动切断，实现了保护设备的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。