CN103595056A

CN103595056A - 一种智能电容器

Info

Publication number: CN103595056A
Application number: CN201310426504.5A
Authority: CN
Inventors: 雍少银
Original assignee: NINGXIA TIANDIJINGWEI ELECTRIC POWER EQUIPMENT ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: NINGXIA TIANDIJINGWEI ELECTRIC POWER EQUIPMENT ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2014-02-19

Abstract

本发明公开了一种智能电容器，包括上分体模块与下分体模块，所述上分体模块中设置智能测控单元、零投切开关板、微型断路器和液晶显示器；所述下分体模块中设置滤波电抗器、两台△型低压电力电容器和微型电流互感器；所述智能测控单元设置电能计量芯片和主控板，所述零投切开关板焊接在主控板上，所述零投切开关板上设置可控硅无触点开关；所述可控硅无触点开关主要由大功率反并联晶闸管、光电隔离电路、触发电路、保护电路、散热装置组成；所述微型断路器、可控硅无触点开关、微型电流互感器、滤波电抗器和低压电力电容器依次串联。本发明具有高智能化、高精度动态无功补偿及抑制谐波、故障自诊断功能且体积小、维护方便。

Description

一种智能电容器

技术领域：

本发明属于低压配电领域，特别涉及一种智能电容器。

背景技术：

在电力系统中，无功功率是影响电压稳定的一个重要因素，它关系到整个电力系统能否安全稳定地运行，无功补偿是保证电力系统高效可靠运行的有效措施之一。目前，大部分无功补偿控制器以功率因数、无功电流作为投切判据，而功率因数和无功电流的高低并不能直接反映无功缺额的大小，无功补偿不够精确，产生额外的电能损耗。而且传统的无功补偿采用交流接触器作为投切开关，接入电容的瞬间产生很大的涌流，造成接触器的触头处产生火花，容易烧毁触头，而在分断电容时可能粘住触头，造成触头拉不开。

谐波主要由电网中大量使用非线性设备产生。该类设备产生的谐波致使用户有功电量增加，电费成本上升，变压器发热加剧，电子设备失灵，电容补偿无法运行。更为严重的是当电容器组与系统产生并联谐振，电流成倍增加，致使开关跳闸，熔断器熔断，投切开关烧毁，另外谐波电压加速电容器衰减，缩短其使用寿命。常用的谐波治理方法有抗谐波、谐波抑制、无源滤波、有源滤波。抗谐波主要是通过提高电容、开关等元器件的耐压和通流参数的方法从而提高补偿设备抗谐波干扰能力，不能从根本上解决谐波污染的问题。

发明内容：

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种智能电容器，具有高智能化、高精度动态无功补偿及抑制谐波、故障自诊断功能且维护方便。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：一种智能电容器，包括上分体模块与下分体模块，所述上分体模块中设置智能测控单元、零投切开关板、微型断路器和液晶显示器；所述下分体模块中设置滤波电抗器、低压电力电容器和微型电流互感器；所述智能测控单元设置电能计量芯片和主控板，所述零投切开关板焊接在主控板上，所述零投切开关板上设置可控硅无触点开关；所述可控硅无触点开关主要由大功率反并联晶闸管、光电隔离电路、触发电路、保护电路、散热装置组成；所述微型断路器、可控硅无触点开关、微型电流互感器、滤波电抗器和低压电力电容器依次串联。

所述智能测控单元设置有DSP数字处理电路；

所述上分体模块上还设置散热片；

所述滤波电抗器的电抗率根据谐波次数选择，为4.5%、6%、7%、12%、13%中一种；

所述低压电力电容器为△型或Y型；

所述低压电力电容器数量至少为1组；

所述低压电力电容器设置温度传感器；

所述滤波电抗器设置温度传感器。

工作原理：智能测控单元包含高精度的电能计量芯片和主控板，三相电流、电压经过电流互感器、电压互感器后输入电能计量芯片，通过DSP电路计算得到三相电流、电压有效值，各相或合相的有功功率、无功功率、功率因素，并通过数据交换存储到主控板芯片内；主控板同时还接收一次回路中各电器元件的检测信号；最后，主控板芯片根据采集的所有信号和数据，按预设的控制策略进行智能投切判断，控制零投切开关实现电容器组的投入或切除，实现智能无功补偿过程以及实现电容器开关及电容器过压、欠压、失压、短路、过流、断相、过谐波、过温保护等功能。

有益效果：1、高度数字化、智能化，利用微电子技术，对配电电压、电流进行采样计算，然后测算出其它相关的参数，整个过程快速实时，显示、运算、传输都是采用数字化方式；通过智能网络技术构建RS-485通信网络，使各单元设备协调工作，并实现信息交换，形成智能控制系统，可实现故障自诊断功能，使用维护方便、运行可靠性高。

2、节能降耗，本发明采用无功功率作为投切主判据，以功率因数作为辅助判据，根据用电负荷的变化投入最接近的无功补偿电容器组合。其中电容器组数、各组容量可以进行灵活的配置，取得最优电网的无功补偿效果，提高电能质量，节约电力能源。

3、本发明通过在电容补偿回路中串联与之相匹配的滤波电抗器，从而有效吸收电网中的部分谐波，可串联电抗率为4.5%、6%、7%、12%、13%的电抗器，能够有效抑制3、5、7次及以上电流谐波和过电压的产生。

4、可控硅无触点开关主要由大功率反并联晶闸管、光电隔离电路、触发电路、保护电路、散热装置组成；实现真正过零投切，无涌流，无操作过电压，动作响应速度快（20ms），可频繁操作，功耗低、体积小，能方便实现动态补偿控制，具有故障率极低，使用寿命长的特点。

5、本发明为上下分体式模块化结构，体积小，维护方便，现场使用接线极为简单，效率高，功耗小，省时省力，标准化生产和远距离运输很方便，单台柜体装置容量大，成本低，既适合就地补偿，分散补偿，也适合集中补偿，日后扩容改造只需增加模块数量即可。

附图说明：

图1为本发明的结构示意图

图2为本上分体模块结构示意图

图3为本发明工作原理图

其中，1-上分体模块2-下分体模块3-智能测控单元4-可控硅无触点开关5-微型断路器6-液晶显示器7-滤波电抗器8-低压电力电容器9-微型电流互感器10-散热片

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1、2、3所示，一种智能电容器，包括上分体模块1与下分体模块2，所述上分体模块1中设置智能测控单元3、零投切开关板、微型断路器5和液晶显示器6；所述下分体模块2中设置滤波电抗器7、低压电力电容器8和微型电流互感器9；所述智能测控单元3设置电能计量芯片和主控板，所述零投切开关板焊接在主控板上，所述零投切开关板上设置可控硅无触点开关4；所述可控硅无触点开关4主要由大功率反并联晶闸管、光电隔离电路、触发电路、保护电路、散热装置组成；所述微型断路器5、可控硅无触点开关4、微型电流互感器9、滤波电抗器7和低压电力电容器8依次串联。

所述智能测控单元3设置有DSP数字处理电路；

所述上分体模块1上还设置散热片10；

所述滤波电抗器7的电抗率为7%；

所述低压电力电容器为△型；

所述低压电力电容器数量为2组；

所述低压电力电容器8设置温度传感器；

所述滤波电抗器7设置温度传感器。

Claims

1.一种智能电容器，包括上分体模块与下分体模块，所述上分体模块中设置智能测控单元、零投切开关板、微型断路器和液晶显示器；所述下分体模块中设置滤波电抗器、低压电力电容器和微型电流互感器；所述智能测控单元设置电能计量芯片和主控板，所述零投切开关板焊接在主控板上，所述零投切开关板上设置可控硅无触点开关；所述可控硅无触点开关主要由大功率反并联晶闸管、光电隔离电路、触发电路、保护电路、散热装置组成；所述微型断路器、可控硅无触点开关、微型电流互感器、滤波电抗器和低压电力电容器依次串联。

2.根据权利要求1所述的一种智能电容器，其特征在于，所述智能测控单元设置有DSP数字处理电路。

3.根据权利要求1所述的一种智能电容器，其特征在于，所述滤波电抗器的电抗率根据谐波次数选择，为4.5%、6%、7%、12%、13%中一种。