一种智能低压电力补偿装置的制作方法

本实用新型涉及供电设备领域，特别是一种智能低压电力补偿装置。

背景技术：

在供电领域中，广泛使用电力补偿设备来提高输出电源的稳定性。在电力补偿设备中，电容器作为核心部件，并联在电源输出端，在平时，电容器进行电能充电储存，当输入电源过低、输出电源不稳定时释放电能实现输出电源的稳定。实际工作中，在输入电源电压能够满足负荷端的需要时，为了防止输出电源电压过高，需要切除电容器，也就是让电容器和电源输出端处于断开状态；在输入电源电压过低，即使经电容器作用，也不能让输出端电压达到负荷需要，需要切出电容器；在电容器发生故障或电力补偿设备内器件发生故障产生高温时，为了防止产生后续大的事故，需要切出电容器；在输入电源缺相时，负荷端不能正常工作，也需要切出电容器。而现有公知电力补偿设备中，没有一种可实现在输入电源电压能够满足负荷端需要、输入电源电压过低、电容器发生故障或电力补偿设备内器件发生故障产生高温、输入电源缺相时自动切出电容器的功能，因而会导致负荷端不能得到正常供电，甚至导致整个设备的故障。

技术实现要素：

为了克服现有电力补偿设备具有的弊端，本实用新型提供了使用中，在输入电源电压能够满足负荷端需要、输入电源电压过低、电容器发生故障或内部器件发生故障产生高温、输入电源缺相时能自动切出电容器，使负荷端能得到正常供电，改善了电能质量，防止了对电网的冲击，对电网的影响趋于零，提高了整体使用寿命的一种智能低压电力补偿装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智能低压电力补偿装置，包括低压电力补偿装置本体，其特征在于由整流电路、稳压电路、第一检测电路、第二检测电路、温度检测电路、缺相检测电路和控制电路构成，整流电路、稳压电路、第一检测电路、第二检测电路、温度检测电路、缺相检测电路和控制电路安装在一元件盒内并把元件盒安装在低压电力补偿装置本体内，整流电路电源输入两端和三相四线交流电源的一根相线及零线分别通过导线连接，整流电路正负两极电源输出端和稳压电路电源输入两端、第一检测电路电源输入两端、第二检测电路电源输入两端分别通过导线连接，稳压电路正负两极电源输出端和温度检测电路正负两极电源输入端、缺相检测电路正负两极电源输入端分别通过导线连接，缺相检测电路四个信号输入端分别和三相四线交流电源通过导线连接，缺相检测电路控制信号输出端和温度检测电路信号输入端通过导线连接，第一检测电路、第二检测电路、温度检测电路的正极电源输出端和控制电路的正极电源输入端通过导线连接，控制电路三个控制信号输入端和低压电力补偿装置本体内部的电容器三个接线端分别通过导线连接，控制电路三个控制信号输出端和低压电力补偿装置本体的三个电源输出端分别通过导线连接。

所述的整流电路由电源变压器、硅整流二极管和电解电容组成，其间通过导线连接，硅整流二极管有四只，电源变压器的次级绕组一端和第一只硅整流二极管负极、第二只硅整流二极管正极连接，电源变压器的次级绕组另一端和第三只硅整流二极管负极、第四只硅整流二极管正极连接，第二只硅整流二极管负极和第四只硅整流二极管负极、电解电容正极连接，第一只硅整流二极管正极和第三只硅整流二极管正极、电解电容负极连接。

所述的稳压电路由三端固定输出稳压器和瓷片电容组成，瓷片电容有两只，其间通过导线连接，三端固定输出稳压器型号是7812，三端固定输出稳压器正极电源输入端1脚和第一只瓷片电容一端连接，三端固定输出稳压器正极电源输出端3脚和第二只瓷片电容一端连接，三端固定输出稳压器负极电源输入端2脚和第一只瓷片电容另一端、第二只瓷片电容另一端连接。

所述的第一检测电路由可调电阻、电阻、NPN三极管、PNP三极管和继电器组成，其间通过导线连接，可调电阻一端和电阻一端、PNP三极管发射极、继电器控制电源输入端连接，可调电阻另一端和NPN三极管基极连接，电阻另一端和NPN三极管集电极、PNP三极管基极连接，PNP三极管集电极和继电器正极电源输入端连接，NPN三极管发射极和继电器负极电源输入端连接。

所述的第二检测电路由可调电阻、电阻、NPN三极管、PNP三极管和继电器组成，其间通过导线连接，可调电阻一端和电阻一端、PNP三极管发射极、继电器控制电源输入端连接，可调电阻另一端和NPN三极管基极连接，电阻另一端和NPN三极管集电极、PNP三极管基极连接，PNP三极管集电极和继电器正极电源输入端连接，NPN三极管发射极和继电器负极电源输入端连接。

所述的温度检测电路由电接点水银温度开关、NPN三极管、PNP三极管和继电器组成，其间通过导线连接，电接点水银温度开关一端和PNP三极管发射极、继电器控制电源输入端连接，电接点水银温度开关另一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和PNP三极管基极连接，PNP三极管集电极和继电器正极电源输入端连接，NPN三极管发射极和继电器负极电源输入端连接。

所述的缺相检测电路由电源缺相报警器和硅整流二极管组成，其间通过导线连接，电源缺相报警器型号是东正DZ380，电源缺相报警器上有两个电源输入端5脚及6脚，四个信号输入端1、2、3、4脚分别和三相四线交流电源通过导线连接，电源缺相报警器在其内部电路作用下，当电源缺相时，电源缺相报警器的指示发光二极管正极会得电，从而发光二极管发光提示使用者电源缺相，发光二极管正极和硅整流二极管正极连接。

所述的控制电路由两只继电器组成，其间通过导线连接，第一只继电器具有一个控制电源输入端、一个常开触点端，第二只继电器具有三个控制电源输入端、三个常闭触点端，第一只继电器正极电源输入端和控制电源输入端连接，第一只继电器常开触点端和第二只继电器正极电源输入端连接，第一只继电器负极电源输入端和第二只继电器负极电源输入端连接。

本实用新型有益效果是：本新型使用中，整流电路得电工作后输出电源进入第一检测电路、第二检测电路和稳压电路。整流电路输出端电压随输入端电压变化而变化，当整流电路输入端电压高，整流电路输出端电压高于第一检测电路设定值时，(通过调节第一检测电路的可调电阻可以达到)也就是说输入电源不需要低压电力补偿装置本体内的电容器作用，即可给负荷端正常供电，第一检测电路会输出电源进入控制电路，继而控制电路自动切出电容器。当整流电路输入端电压过低，整流电路输出端电压低于第二检测电路设定值时，(通过调节第二检测电路的可调电阻可以达到)也就是说输入电源电压过低，即使经低压电力补偿装置本体内的电容器作用，也不能给负荷端正常供电，第二检测电路会输出电源进入控制电路，继而控制电路自动切出电容器。温度检测电路得电工作后，电容器发生故障或低压电力补偿装置本体内器件发生故障产生高温后，温度检测电路会输出电源进入控制电路，继而控制电路自动切出电容器。缺相检测电路得电工作后，在低压电力补偿装置本体的输入电源缺相时，会经温度检测电路输出电源进入控制电路，继而控制电路自动切出电容器。本新型能自动控制，所以具有好的应用前景。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型的电路图。

具体实施方式

图1中所示，一种智能低压电力补偿装置，包括低压电力补偿装置本体1，由整流电路2、稳压电路3、第一检测电路4、第二检测电路5、温度检测电路6、缺相检测电路7和控制电路8构成，整流电路2、稳压电路3、第一检测电路4、第二检测电路5、温度检测电路6、缺相检测电路7和控制电路8安装在一元件盒内并把元件盒安装在低压电力补偿装置本体1内，整流电路2电源输入两端和三相四线交流电源的一根相线及零线分别通过导线连接，整流电路2正负两极电源输出端和稳压电路3电源输入两端、第一检测电路4电源输入两端、第二检测电路5电源输入两端分别通过导线连接，稳压电路3正负两极电源输出端和温度检测电路6正负两极电源输入端、缺相检测电路7正负两极电源输入端分别通过导线连接，缺相检测电路7四个信号输入端分别和三相四线交流电源通过导线连接，缺相检测电路7控制信号输出端和温度检测电路6信号输入端通过导线连接，第一检测电路4、第二检测电路5、温度检测电路6的正极电源输出端和控制电路8的正极电源输入端通过导线连接，控制电路8三个控制信号输入端和低压电力补偿装置本体1内部的电容器三个接线端分别通过导线连接，控制电路8三个控制信号输出端和低压电力补偿装置本体1的三个电源输出端分别通过导线连接。

图1中所示，使用中，整流电路2得电工作后输出电源进入第一检测电路4、第二检测电路5和稳压电路3。整流电路2输出端输出的电压随输入端电压变化而变化，当整流电路2输入端电压高，整流电路2输出端电压高于第一检测电路4设定值时，(通过调节第一检测电路4的可调电阻可以达到)也就是说输入电源不需要低压电力补偿装置本体1内的电容器作用，即可给负荷端正常供电，第一检测电路4会输出电源进入控制电路8，继而控制电路8自动切出电容器。当整流电路2输入端电压过低，整流电路2输出端电压低于第二检测电路5设定值时，(通过调节第二检测电路5的可调电阻可以达到)也就是说输入电源电压过低，即使经低压电力补偿装置本体1内的电容器作用，也不能给负荷端正常供电，第二检测电路5会输出电源进入控制电路8，继而控制电路8自动切出电容器。稳压电路3得电工作后，会输出稳定的12V直流电源进入温度检测电路6、缺相检测电路7，于是，温度检测电路6、缺相检测电路7得电工作。温度电路6得电工作后，电容器发生故障或低压电力补偿装置本体发生故障产生高温后，电接点水银温度开关检测到后，其内部水银液面将内部两个触点淹没时，在内部电路作用下，温度电路6会输出电源进入控制电路8，继而控制电路8自动切出电容器。缺相检测电路7得电工作后，在低压电力补偿装置本体1的输入电源缺相时，会经温度电路6输出电源进入控制电路8，继而控制电路8自动切出电容器。本新型能自动控制，所以具有好的应用前景。

图2中所示，整流电路由电源变压器T，硅整流二极管VD1、VD2、VD3、VD4和电解电容C1组成，其间通过导线连接，硅整流二极管有四只，电源变压器T的次级绕组一端和第一只硅整流二极管VD1负极、第二只硅整流二极管VD2正极连接，电源变压器T的次级绕组另一端和第三只硅整流二极管VD3负极、第四只硅整流二极管VD4正极连接，第二只硅整流二极管VD2负极和第四只硅整流二极管VD4负极、电解电容C1正极连接，第一只硅整流二极管VD1正极和第三只硅整流二极管VD3正极、电解电容C1负极连接。稳压电路由三端固定输出稳压器A1和瓷片电容C2、C3组成，瓷片电容有两只，其间通过导线连接，三端固定输出稳压器A1型号是7812，三端固定输出稳压器A1正极电源输入端1脚和第一只瓷片电容C1一端连接，三端固定输出稳压器A1正极电源输出端3脚和第二只瓷片电容C2一端连接，三端固定输出稳压器A1负极电源输入端2脚和第一只瓷片电容C2另一端、第二只瓷片电容C3另一端连接。第一检测电路由可调电阻RP1、电阻R1、NPN三极管VT1、PNP三极管VT2和继电器K1组成，其间通过导线连接，可调电阻RP1一端和电阻R1一端、PNP三极管VT2发射极、继电器K1控制电源输入端连接，可调电阻RP1另一端和NPN三极管VT1基极连接，电阻R1另一端和NPN三极管VT1集电极、PNP三极管VT2基极连接，PNP三极管VT2集电极和继电器K1正极电源输入端连接，NPN三极管VT1发射极和继电器K1负极电源输入端连接。第二检测电路由可调电阻RP2、电阻R2、NPN三极管VT3、PNP三极管VT4和继电器K2组成，其间通过导线连接，可调电阻RP2一端和电阻R2一端、PNP三极管VT4发射极、继电器K2控制电源输入端连接，可调电阻RP2另一端和NPN三极管VT3基极连接，电阻R2另一端和NPN三极管VT3集电极、PNP三极管VT4基极连接，PNP三极管VT4集电极和继电器K2正极电源输入端连接，NPN三极管VT3发射极和继电器K2负极电源输入端连接。温度检测电路由电接点水银温度开关WK、NPN三极管VT5、PNP三极管VT6和继电器K3组成，其间通过导线连接，电接点水银温度开关WK一端和PNP三极管VT6发射极、继电器K3控制电源输入端连接，电接点水银温度开关WK另一端和NPN三极管VT5基极连接，NPN三极管VT5集电极和PNP三极管VT6基极连接，PNP三极管VT6集电极和继电器K3正极电源输入端连接，NPN三极管VT5发射极和继电器K3负极电源输入端连接。缺相检测电路由电源缺相报警器A2和硅整流二极管VD5组成，其间通过导线连接，电源缺相报警器A2型号是东正DZ380，电源缺相报警器A2上有两个电源输入端5脚及6脚，四个信号输入端1、2、3、4脚分别和三相四线交流电源通过导线连接，电源缺相报警器A2在其内部电路作用下，当电源缺相时，电源缺相报警器A2的指示发光二极管VL正极会得电，从而发光二极管VL发光提示使用者电源缺相，发光二极管VL正极和硅整流二极管VD5正极连接。控制电路由两只继电器K4、K5组成，其间通过导线连接，第一只继电器K4具有一个控制电源输入端、一个常开触点端，第二只继电器K5具有三个控制电源输入端、三个常闭触点端，第一只继电器孔正极电源输入端和控制电源输入端连接，第一只继电器K4常开触点端和第二只继电器K5正极电源输入端连接，第一只继电器K4负极电源输入端和第二只继电器K5负极电源输入端连接。

图2中所示，整流电路电源输入两端电源变压器T初级绕组两端和三相四线交流电源的一根相线A及零线N分别通过导线连接。整流电路正负两极电源输出端电解电容C1的正负两极和稳压电路电源输入两端三端固定输出稳压器A1的1脚及2脚、第一检测电路电源输入两端可调电阻RP1一端及NPN三极管VT1发射极、第二检测电路电源输入两端可调电阻RP2一端及NPN三极管VT3发射极分别通过导线连接。稳压电路正负两极电源输出端三端固定输出稳压器A1的3脚及2脚和温度检测电路正负两极电源输入端PNP三极管VT6发射极及继电器K3负极电源输入端、缺相检测电路正负两极电源输入端电源缺相报警器A2的5脚及6脚分别通过导线连接。缺相检测电路四个信号输入端1、2、3、4脚分别和三相四线交流电源A、B、C、N通过导线连接。缺相检测电路控制信号输出端发光二极管VL正极和温度检测电路信号输入端NPN三极管VT5基极通过导线连接。第一检测电路正极电源输出端继电器K1常开触点端、第二检测电路正极电源输出端继电器K2常闭触点端、温度检测电路正极电源输出端继电器K3常开触点端和控制电路的继电器K4正极电源输入端通过导线连接。控制电路三个控制信号输入端继电器K5的三个控制电源输入端和低压电力补偿装置本体内部的电容器CA、CB、CC三个接线端分别通过导线连接。控制电路三个控制信号输出端继电器K5三个常闭触点端和低压电力补偿装置本体的三个电源输出端分别通过导线连接。

图2中所示，整流电路得电工作后，电源变压器T将220V交流电源降为12V直流电源，直流电源经硅整流二极管VD1、VD2、VD3、VD4整流，电解电容C1滤波后进入第一检测电路、第二检测电路和稳压电路的电源输入端；从电解电容C1的正极、负极输出的直流电源电压随电源变压器T输入端电压变化而变化，当电源变压器T输入端电压高，电解电容C1的正极、负极输出的直流电源电压高，当电源变压器T输入端电压低，电解电容C1的正极、负极输出的直流电源电压低。第一检测电路和控制电路中：当低压电力补偿装置本体输入的电源电压不需要低压电力补偿装置本体内的电容器作用，即可给负荷端正常供电时，从稳压电路电解电容C1输入的电源电压会高于NPN三极管VT1的0.7V起始电压(通过使用前预先调节可调电阻RP1的电阻值可以达到)，于是，NPN三极管VT1、PNP三极管VT2相继导通，继电器K1得电吸合其控制电源输入端和常开触点端断开，由于，继电器K1常开触点端和控制电路的继电器K4正极电源输入端通过导线连接，控制电路的继电器K4常开触点端和继电器K5正极电源输入端通过导线连接，所以此刻，继电器K4、K5会相继得电吸合，继而，继电器K5得电吸合其三个控制电源输入端和继电器K5三个常闭触点分别断开；由于，继电器K5三个控制电源输入端和低压电力补偿装置本体内部的电容器CA、CB、CC三个接线端分别通过导线连接，继电器K5三个常闭触点和低压电力补偿装置本体的三个电源输出端分别通过导线连接，所以此时，低压电力补偿装置本体内部的电容器CA、CB、CC三个接线端会和低压电力补偿装置本体的三个电源输出端断开，达到切出电容器的效果；当从稳压电路电解电容C1输入的电源电压低于NPN三极管VT1的0.7V起始电压，NPN三极管VT1、PNP三极管VT2相继截止，继电器K1失电断开，控制电路的继电器K4、K5失电断开，低压电力补偿装置本体内部的电容器CA、CB、CC三个接线端会和低压电力补偿装置本体电源输出端分别接通，为负荷端提供稳定的输入电源。第二检测电路和控制电路中：当低压电力补偿装置本体输入的电源电压过低，即使经低压电力补偿装置本体内的电容器作用，也不能给负荷端正常供电时，从稳压电路电解电容C1输入的电源电压会低于NPN三极管VT3的0.7V起始电压(通过使用前预先调节可调电阻RP2的电阻值可以达到)，于是，NPN三极管VT3、PNP三极管VT4相继处于截止状态，继电器K2处于失电状态其控制电源输入端和常闭触点端连通，由于，继电器K2常闭触点端和控制电路的继电器K4正极电源输入端通过导线连接，控制电路的继电器K4常开触点端和继电器K5正极电源输入端通过导线连接，所以此刻，继电器K4、K5会相继得电吸合，继而，继电器K5得电吸合其三个控制电源输入端和继电器K5三个常闭触点分别断开；由于，继电器K5三个控制电源输入端和低压电力补偿装置本体内部的电容器CA、CB、CC三个接线端分别通过导线连接，继电器K5三个常闭触点端和低压电力补偿装置本体的三个电源输出端分别通过导线连接，所以此时，低压电力补偿装置本体内部的电容器CA、CB、CC三个接线端会和低压电力补偿装置本体的三个电源输出端断开，达到切出电容器的效果；当低压电力补偿装置本体输入的电源电压合适，经低压电力补偿装置本体内的电容器作用，能给负荷端正常供电时，从稳压电路电解电容C1输入的电源电压高于NPN三极管VT3的0.7V起始电压(通过使用前预先调节可调电阻RP2的电阻值可以达到)，NPN三极管VT3、PNP三极管VT4相继导通，继而，继电器K2得电吸合其控制电源输入端和常闭触点断开，控制电路的继电器K4、K5失电断开，低压电力补偿装置本体内部的电容器CA、CB、CC三个接线端会和低压电力补偿装置本体电源输出端分别接通，为负荷端提供稳定的输入电源。温度检测电路、缺相检测电路和控制电路中：当电容器发生故障或低压电力补偿装置本体内器件发生故障产生高温后，电接点水银温度开关WK内部水银液面会上升，水银液面将电接点水银温度开关WK内部两个电源触点淹没，继而，NPN三极管VT5、PNP三极管VT6相继导通，继电器K3得电吸合其控制电源输入端和常开触点端接通；在低压电力补偿装置本体的输入电源缺相时，电源缺相报警器A2在其内部电路作用下，电源缺相报警器的指示发光二极管VL正极会得电，从而发光二极管VL发光提示使用者电源缺相，发光二极管VL正极经硅整流二极管VD5输出正极电源进入温度检测电路的NPN三极管VT5基极，继而，NPN三极管VT5、PNP三极管VT6相继导通，继电器K3得电吸合其控制电源输入端和常开触点端接通；由于，继电器K3常开触点端和控制电路的继电器K4正极电源输入端通过导线连接，控制电路的继电器K4常开触点端和继电器K5正极电源输入端通过导线连接，所以此刻，继电器K4、K5会相继得电吸合，继而，继电器K5三个控制电源输入端和继电器K5三个常闭触点分别断开；由于，继电器K5三个控制电源输入端和低压电力补偿装置本体内部的电容器CA、CB、CC三个接线端分别通过导线连接，继电器K5三个常闭触点和低压电力补偿装置本体的三个电源输出端分别通过导线连接，所以此时，低压电力补偿装置本体内部的电容器CA、CB、CC三个接线端会和低压电力补偿装置本体的三个电源输出端断开，达到切出电容器的效果。

图2，整流电路中：电源变压器T型号是220V/12V/3W；硅整流二极管VD1、VD2、VD3、VD4型号是1N4001；电解电容C1规格是470μF/25V。稳压电路中：瓷片电容C2、C3规格分别是0.33μF、0.1μF。第一检测电路中：可调电阻RP1规格是1.5M；电阻R1阻值是40K；NPN三极管VT1型号是9014；PNP三极管VT2型号是9012；继电器K1是4100型DC12V小型继电器。第二检测电路中：可调电阻RP2规格是1.5M；电阻R2阻值是40K；NPN三极管VT3型号是9014；PNP三极管VT4型号是9012；继电器K2是4100型DC12V小型继电器。温度检测电路中：电接点水银温度开关WK是电接点玻璃外壳水银温度开关；NPN三极管VT5型号是9014；PNP三极管VT6型号是9013；继电器K3是4100型DC12V小型继电器。缺相检测电路中：硅整流二极管VD5型号是1N4001。控制电路的两只继电器K4、K5工作电压是12V。

本实施例为本实用新型较佳实例，并不用以限制本实用新型，凡在本实施例原则范围内做任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。