一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置的制作方法

本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置。

背景技术：

在低压配电系统中，一般都会配置有低压无功补偿装置，其作用主要在于补偿负荷端所需的无功功率，提高功率因数，稳定节点电压。

但在实际运行中发现，当台区公变低压出线的功率因数满足要求时而由于电力负荷过重电压仍偏低，此时一般的补偿控制装置无法根据外部信号控制电容投切以保证电压水平符合国家标准。

因此，提出一种低压台区监控系统电容投切控制装置以解决当台区公变低压出线功率因数满足要求而负荷过重电压偏低时，现有的无功补偿控制装置无法根据外部信号控制电容投切以保证电压水平符合国标的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置，解决了当台区公变低压出线功率因数满足要求而负荷过重电压偏低时，现有的无功补偿控制装置无法根据外部信号控制电容投切以保证电压水平符合国标的技术问题。

本实用新型提供了一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置，包括：

第一对外接线端子、第二对外接线端子、电源转换电路、继电器驱动电路、继电器动作电路、MCU及其外围电路和通讯电路；

所述电源转换电路分别为所述继电器驱动电路、所述继电器动作电路、所述MCU及其外围电路和所述通讯电路供电；

所述第一对外接线端子的R-端、T+端和GN端分别与所述通讯电路的输入端连接；

所述通讯电路的输出端与所述MCU及其外围电路的输入端连接；

所述MCU及其外围电路的输出端与所述继电器驱动电路的输入端连接；

所述继电器动作电路包括继电器使能电路和继电器输出电路；

所述继电器驱动电路的输出端分别与所述继电器使能电路的第一输入端和所述继电器输出电路的第一输入端连接；

所述继电器使能电路的第二输入端通过所述第一对外接线端子的KS端与交流接触器的操作电源的火线连接；

所述继电器使能电路的第一输出端通过所述第一对外接线端子的NC端与原来的无功补偿控制器的输入端常闭合连接；

所述继电器使能电路的第二输出端通过所述第一对外接线端子的NO端与所述继电器输出电路的第二输入端常断开连接；

所述继电器使能电路的第一输入端为高电平时，所述继电器使能电路的第一输出端与所述第一对外接线端子的NC端断开，所述继电器使能电路的第二输出端与所述第一对外接线端子的NO端闭合；

所述继电器输出电路的输出端与所述第二对外接线端子的输入端连接。

可选地，本实用新型提供的一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置还包括光电隔离电路；

所述光电隔离电路的输入端与所述MCU及其外围电路的输出端连接；

所述光电隔离电路的输出端与所述继电器驱动电路的输入端连接；

所述光电隔离电路的受电端与所述电源转换电路的输出端连接。

可选地，所述电源转换电路包括交直流转换模块和降压电路；

所述交直流转换模块的输出端分别与所述降压电路的受电端、所述光电隔离电路的受电端、所述继电器驱动电路的受电端和所述继电器动作电路的受电端连接；

所述降压电路的输出端分别与所述MCU及其外围电路的受电端和所述通讯电路连接。

可选地，所述通讯电路为RS485通讯电路。

从以上技术方案可以看出，本实用新型实施例具有以下优点：

本实用新型提供了一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置，包括：

第一对外接线端子、第二对外接线端子、电源转换电路、继电器驱动电路、继电器动作电路、MCU及其外围电路和通讯电路；所述电源转换电路分别为所述继电器驱动电路、所述继电器动作电路、所述MCU及其外围电路和所述通讯电路供电；所述第一对外接线端子的R-端、T+端和GN端分别与所述通讯电路的输入端连接；所述通讯电路的输出端与所述MCU及其外围电路的输入端连接；所述MCU及其外围电路的输出端与所述继电器驱动电路的输入端连接；所述继电器动作电路包括继电器使能电路和继电器输出电路；所述继电器驱动电路的输出端分别与所述继电器使能电路的第一输入端和所述继电器输出电路的第一输入端连接；所述继电器使能电路的第二输入端通过所述第一对外接线端子的KS端与交流接触器的操作电源的火线连接；所述继电器使能电路的第一输出端通过所述第一对外接线端子的NC端与原来的无功补偿控制器的输入端常闭合连接；所述继电器使能电路的第二输出端通过所述第一对外接线端子的NO端与所述继电器输出电路的第二输入端常断开连接；所述继电器使能电路的第一输入端为高电平时，所述继电器使能电路的第一输出端与所述第一对外接线端子的NC端断开，所述继电器使能电路的第二输出端与所述第一对外接线端子的NO端闭合；所述继电器输出电路的输出端与所述第二对外接线端子的输入端连接。

本实用新型中，通过通讯电路接收远程的投切命令，触发MCU及其外围电路的输出端输出电平信号至继电器驱动电路的输入端，继电器驱动电路的输出端输出电平信号至继电器使能电路，使得常闭合连接的继电器使能电路的第一输出端与第一对外接线端子的NC端断开，即断开原来的无功补偿控制器，而将常断开连接的继电器使能电路的第二输出端与第一对外接线端子的NO端闭合，从而使得本装置的继电器输出电路能输出信号至交流接触器，控制电容器投入，抬高低压系统的电压水平，解决了当台区公变低压出线功率因数满足要求而负荷过重电压偏低时，现有的无功补偿控制装置无法根据外部信号控制电容投切以保证电压水平符合国标的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置的外部连接示意图；

图3为第一对外接线端子的电路图；

图4为第二对外接线端子的电路图；

图5为RS485通讯电路的电路图；

图6为MCU及其外围电路的电路图；

图7为继电器驱动电路的电路图；

图8为继电器动作电路的电路图；

图9为光电隔离电路的电路图；

图10为交直流转换模块的电路图；

图11为降压电路的电路图；

其中，附图标记为：

10、第一对外接线端子；20、第二对外接线端子；30、MCU及其外围电路；40、通讯电路；50、光电隔离电路；60、继电器驱动电路；70、继电器动作电路；80、降压电路；90、交直流转换模块；100、基于低压台区监控系统的电容投切控制装置；200、原来的无功补偿控制器；300、交流接触器；400、电容器组。

具体实施方式

本实用新型实施例提供了一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置，解决了当台区公变低压出线功率因数满足要求而负荷过重电压偏低时，现有的无功补偿控制装置无法根据外部信号控制电容投切以保证电压水平符合国标的技术问题。

为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，本实用新型提供了一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置的一个实施例，包括：

第一对外接线端子10、第二对外接线端子20、电源转换电路、继电器驱动电路60、继电器动作电路70、MCU及其外围电路30和通讯电路40；

电源转换电路分别为继电器驱动电路60、继电器动作电路70、MCU及其外围电路30和通讯电路40供电；

第一对外接线端子10的R-端、T+端和GN端分别与通讯电路40的输入端连接；

通讯电路40的输出端与MCU及其外围电路30的输入端连接；

MCU及其外围电路30的输出端与继电器驱动电路60的输入端连接；

继电器动作电路70包括继电器使能电路和继电器输出电路；

继电器驱动电路60的输出端分别与继电器使能电路的第一输入端和继电器输出电路的第一输入端连接；

继电器使能电路的第二输入端通过第一对外接线端子10的KS端与交流接触器300的操作电源的火线连接；

继电器使能电路的第一输出端通过第一对外接线端子10的NC端与原来的无功补偿控制器的输入端常闭合连接；

继电器使能电路的第二输出端通过第一对外接线端子10的NO端与继电器输出电路的第二输入端常断开连接；

继电器使能电路的第一输入端为高电平时，继电器使能电路的第一输出端与第一对外接线端子10的NC端断开，继电器使能电路的第二输出端与第一对外接线端子10的NO端闭合；

继电器输出电路的输出端与第二对外接线端子20的输入端连接。

进一步地，本实用新型提供的一种基于低压台区监控系统的电容投切控制装置还包括光电隔离电路50；

光电隔离电路50的输入端与MCU及其外围电路30的输出端连接；

光电隔离电路50的输出端与继电器驱动电路60的输入端连接；

光电隔离电路50的受电端与电源转换电路的输出端连接。

进一步地，电源转换电路包括交直流转换模块90和降压电路80；

交直流转换模块90的输出端分别与降压电路80的受电端、光电隔离电路50的受电端、继电器驱动电路60的受电端和继电器动作电路70的受电端连接；

降压电路80的输出端分别与MCU及其外围电路30的受电端和通讯电路40连接。

进一步地，通讯电路40为RS485通讯电路。

本实施例中，图3至图11为各个电路详细的电路图，需要说明的是，请参阅图2，图2为本实用新型实施例提供的基于低压台区监控系统的电容投切控制装置100和原来的无功补偿控制器200、交流接触器300和电容器组400的连接关系，同时请参阅图8，图8为本实用新型中继电器动作电路70的电路图。

结合图2和图8可以看出，当本实用新型实施例提供的基于低压台区监控系统的电容投切控制装置100没有接收到通讯信号时，第一对外接线端子10的KS端与继电器使能电路的第二输入端连接，且继电器使能电路的第二输出端通过第一对外接线端子10的NC端与原来的无功补偿控制器200的输入端常闭和连接，SLA-24VDC-SL-C继电器为常闭继电器，也就使得原来的无功补偿控制器200正常工作，但当通讯电路40接收到远程发来的投切指令时，将发出电平信号至MCU及其外围电路30，MCU的9至24管脚将发出电平信号至光电隔离电路50。光电隔离电路50的作用是防止电磁干扰，避免发出错误的电平信号。光电隔离电路50的DK1-DK16输出电平信号至继电器驱动电路60，本实用新型实施例中采用了两个16管脚的继电器驱动芯片作为继电器驱动电路60的核心部分，DQ1-DQ7和DQ8-DQ15分别输出信号至继电器使能电路和继电器输出电路。继电器使能电路中的RL13继电器接收到DQ7提供的信号，促使RL13继电器达到NO档，连通KS端和NO端，此时，原本与KS端连接的NC端断开，即断开了原来的无功补偿控制器200的K1-K12的输出，连通了本实用新型实施例提供的基于低压台区监控系统的电容投切控制装置100与交流接触器300，使得本实用新型实施例提供的基于低压台区监控系统的电容投切控制装置100的YK1-YK12能够输出。

本实用新型结构简单，体积小，无需去掉原有的无功补偿控制器，

本实用新型实施例中，通过通讯电路接收远程的投切命令，触发MCU及其外围电路30的输出端输出电平信号至继电器驱动电路60的输入端，继电器驱动电路60的输出端输出电平信号至继电器使能电路，使得常闭合连接的继电器使能电路的第一输出端与第一对外接线端子10的NC端断开，即断开原来的无功补偿控制器200，而将常断开连接的继电器使能电路的第二输出端与第一对外接线端子10的NO端闭合，从而使得本装置的继电器输出电路能输出信号至交流接触器300，控制电容器投入，抬高低压系统的电压水平，解决了当台区公变低压出线功率因数满足要求而负荷过重电压偏低时，现有的无功补偿控制装置无法根据外部信号控制电容投切以保证电压水平符合国标的技术问题。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。