CN109361159A - 一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，包括柜体、进口开关总闸、智能低压无功补偿控制器，所述柜体的内壁通过母线连接进口开关总闸，所述进口开关总闸通过子线分别与智能低压无功补偿控制器进行电性连接，所述柜体的柜门上粘接有电路表，所述智能低压无功补偿控制器的内部设有温度传感器，所述智能低压无功补偿控制器的壳体内部开设有空腔，所述空腔的内部设有散热风机。本发明通过温度传感器检测温度，继而微处理器控制散热风机的工作，可有效防止智能低压无功补偿控制器由于环境温度过高、母线电压偏高、谐波、漏电流等因素，导致电容器体内温度升高，从而避免内部电容器组涨肚现象。
Description
技术领域
本发明涉及电学技术领域，具体为一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法。
背景技术
无功补偿控制器是一种补偿装置，在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。但是现有的低压无功补偿控制器结构设置不合理，控制器体积小，部件安装紧凑，有些易发热部件散热效率低，容易产生高温而发生爆炸，存在安全隐患；
同时无功补偿是降低电网线损和配电损失方面的重要技术，它也是我国目前大力推广的一项技术。无功补偿不仅有节能的作用，同时还有改善电网质量、提高设备的运行效率、延长设备的使用寿命等多重功效，是电力配电一个重要的不可或缺的技术。
静止无功补偿技术是指用不同的静止开关投切电容器或电抗器，使其具有吸收和发出无功电流的能力，用于提高电力系统的功率因数，同时为了安全稳定运行，我们提出一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法来解决上述问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法，解决了现有智能低压无功补偿控制器电路保护系统不够完善的问题。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，包括柜体、进口开关总闸、智能低压无功补偿控制器，所述柜体的内壁通过母线连接进口开关总闸，所述进口开关总闸通过子线分别与智能低压无功补偿控制器进行电性连接，所述柜体的柜门上粘接有电路表，所述智能低压无功补偿控制器的内部设有温度传感器，所述智能低压无功补偿控制器的壳体内部开设有空腔，所述空腔的内部设有散热风机。
所述温度传感器通过导线与RS-485智能网络通讯单元并联电性连接，所述RS-485智能网络通讯单元通过导线与电压采集模块并联电性连接，所述RS-485智能网络通讯单元通过导线与电流采集模块并联电性连接，所述RS-485智能网络通讯单元通过导线与微处理器并联电性连接，所述微处理器通过导线与按键操作模块并联电性连接，所述微处理器通过导线与显示器并联电性连接，所述微处理器通过导线与驱动模块并联电性连接，所述驱动模块通过导线与电容器组并联电性连接，所述电容器组连接主电路，所述主电路连接闭合关断检测模块，所述闭合关断检测模块电性连接微处理器，所述微处理器电性连接无线通讯，所述无线通讯无线连接数据处理终端。
进一步优化本技术方案，所述散热风机的风向吹动方向垂直向下，所述散热风机与温度传感器并联电性连接。
进一步优化本技术方案，所述电压采集模块和电流采集模块检测主电路的电压和电流的正弦波进行交流采样，通过RS-485智能网络通讯单元进行回传至微处理器。
进一步优化本技术方案，所述温度传感器和散热风机同时电性连接微处理器，所述微处理器经过设动定值的温度传感器检测温度高于60℃，所述散热风机进行工作。
进一步优化本技术方案，所述按键操作模块通过过零投切测试功能设置对微处理器进行设定，过零投切测试功能预设作用于与电容器组与主电路之间的电性连接。
进一步优化本技术方案，所述电容器组电性回连至微处理器，检测信号直接传递至微处理器中。
进一步优化本技术方案，所述无线通讯是蓝牙通讯模块、WIFI通讯模块、ZigBee通讯模块、3G通讯模块、4G通讯模块和/或2.4G无线通讯模块中的一种或多种。
一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，其方法步骤如下：
1.将整体装置进行安装，然后母线通过柜体引入，同时经过进口开关总闸，连接智能低压无功补偿控制器；
2.将通过按键操作模块对智能低压无功补偿控制器内的微处理器进行预设操作，将过零投切测试功能正式开启；
3.通电后，通过电压采集模块和电流采集模块对主电路母线通电后进行电压以及电流正弦波进行交流采样，经RS-485智能网络通讯单元传递至微处理器中；
4.微处理器对电压、电流的正弦波进行交流采样，根据功率因数的变化，当需要增加无功的时候，在电压过零点投入电容器组，当需要减少无功的时候，在电流过零点切除电容器组；
5.显示器显示正常数据；
6.微处理器通过无线通讯将信息传递至数据处理终端。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法，具备以下有益效果：
1、该智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法，通过温度传感器检测温度，继而微处理器控制散热风机的工作，可有效防止智能低压无功补偿控制器由于环境温度过高、母线电压偏高、谐波、漏电流等因素，导致电容器体内温度升高，从而避免内部电容器组涨肚现象。
2、该智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法，通过采用RS-智能网络通讯单元并联端口，采用微电子技术，同时利用微处理器预设过零投切测试功能，可有效减少了浪涌电流。
3、该智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法，通过设定微处理器，采用智能网络技术，可使得多台电容器组并联使用，构成低压无功自动控制系统，进而电容器组出现故障可及时进行处理，同时不影响其余工作。
4、该智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法，通过电容器组可采用多种规格电容器搭配混合补偿，采用YD－8C系列电容器，同时兼具内部为积木结构、接线简单、扩容方便、维护方便等优点。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明智能低压无功补偿控制器结构示意图；
图3为本发明系统结构示意图；
图4为本发明电路表示意图；
图5为本发明实施步骤图。
图中：1、柜体；2、进口开关总闸；3、智能低压无功补偿控制器；4、电路表；5、温度传感器；6、空腔；7、散热风机；8、电压采集模块；9、电流采集模块；10、RS-485智能网络通讯单元；11、微处理器；12、按键操作模块；13、驱动模块；14、电容器组；15、主电路；16、闭合关断检测模块；17、显示器；18、无线通讯；19、数据处理终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-5，本发明提供一种实施方案：一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，包括柜体1、进口开关总闸2、智能低压无功补偿控制器3，柜体1的内壁通过母线连接进口开关总闸2，进口开关总闸2通过子线分别与智能低压无功补偿控制器3进行电性连接，柜体1的柜门上粘接有电路表4，智能低压无功补偿控制器3的内部设有温度传感器5，温度传感器5的芯片型号为ADC0832，智能低压无功补偿控制器3的壳体内部开设有空腔6，空腔6的内部设有散热风机7，通过温度传感器5检测温度，继而微处理器11控制散热风机7的工作，可有效防止智能低压无功补偿控制器3由于环境温度过高、母线电压偏高、谐波、漏电流等因素，导致电容器体内温度升高，从而避免内部电容器组14涨肚现象。
温度传感器5通过导线与RS-485智能网络通讯单元10并联电性连接，通过采用RS-485智能网络通讯单元10并联端口，采用微电子技术，同时利用微处理器11预设过零投切测试功能，可有效减少了浪涌电流，RS-485智能网络通讯单元10通过导线与电压采集模块8并联电性连接，电压采集模块8采用芯片的型号为TLC2543，RS-485智能网络通讯单元10通过导线与电流采集模块9并联电性连接，电流采集模块9采用芯片的型号为TLC2543，RS-485智能网络通讯单元10通过导线与微处理器11并联电性连接，微处理器11采用Cortex M3处理芯片，微处理器11通过导线与按键操作模块12并联电性连接，微处理器11通过导线与显示器17并联电性连接，微处理器11通过导线与驱动模块13并联电性连接，驱动模块13用于驱动电容器组14进行工作，传达命令，与继电器功能相符合，驱动模块13通过导线与电容器组14并联电性连接，通过设定微处理器11，采用智能网络技术，可使得多台电容器组14并联使用，构成低压无功自动控制系统，进而电容器组14出现故障可及时进行处理，同时不影响其余工作，电容器组14连接主电路15，主电路15连接闭合关断检测模块16，闭合关断检测模块16为智能开关，可用于数据传输作用，闭合关断检测模块16电性连接微处理器11，微处理器11电性连接无线通讯18，无线通讯18无线连接数据处理终端19，数据处理终端19即为控制端，电脑数据端进行连接控制，通过电容器组14可采用多种规格电容器搭配混合补偿，采用YD－8C系列电容器，同时兼具内部为积木结构、接线简单、扩容方便、维护方便等优点。
具体的，散热风机7的风向吹动方向垂直向下，散热风机7与温度传感器5并联电性连接，这样便于对智能低压无功补偿控制器3的内部电容器组14部分进行吹动，可加快内部的空气流动，防止电容器组14受热涨肚。
具体的，电压采集模块8和电流采集模块9检测主电路15的电压和电流的正弦波进行交流采样，通过RS-485智能网络通讯单元10进行回传至微处理器11，建立独立的通信网络系统，传递速率快。
具体的，温度传感器5和散热风机7同时电性连接微处理器11，微处理器11经过设动定值的温度传感器5检测温度高于60℃，散热风机7进行工作，用于智能检测控制，无需人为把控，同时可进一步提升智能化，减少了管理统计麻烦。
具体的，按键操作模块12通过过零投切测试功能设置对微处理器11进行设定，过零投切测试功能预设作用于与电容器组14与主电路15之间的电性连接，主要为通过驱动模块13控制电容器组14的工作，微处理器11对电压、电流的正弦波进行交流采样，根据功率因数的变化，当需要增加无功的时候，在电压过零点投入电容器，当需要减少无功的时候，在电流过零点切除电容器，可有效减少浪涌电流。
具体的，电容器组14电性回连至微处理器11，检测信号直接传递至微处理器11中，可直接连接，可分布连接，这样方便进行直接的数据传输。
具体的，无线通讯18是蓝牙通讯模块、WIFI通讯模块、ZigBee通讯模块、3G通讯模块、4G通讯模块和/或2.4G无线通讯模块中的一种或多种，可根据距离以及工作需要及时更换无线通讯18用来满足实际生产需求。
一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统及方法，其方法步骤如下：
1.将整体装置进行安装，然后母线通过柜体引入，同时经过进口开关总闸，连接智能低压无功补偿控制器；
2.将通过按键操作模块对智能低压无功补偿控制器内的微处理器进行预设操作，将过零投切测试功能正式开启；
3.通电后，通过电压采集模块和电流采集模块对主电路母线通电后进行电压以及电流正弦波进行交流采样，经RS-485智能网络通讯单元传递至微处理器中；
4.微处理器对电压、电流的正弦波进行交流采样，根据功率因数的变化，当需要增加无功的时候，在电压过零点投入电容器组，当需要减少无功的时候，在电流过零点切除电容器组；
5.显示器显示正常数据；
6.微处理器通过无线通讯将信息传递至数据处理终端。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，包括柜体(1)、进口开关总闸(2)、智能低压无功补偿控制器(3)，其特征在于：所述柜体(1)的内壁通过母线连接进口开关总闸(2)，所述进口开关总闸(2)通过子线分别与智能低压无功补偿控制器(3)进行电性连接，所述柜体(1)的柜门上粘接有电路表(4)，所述智能低压无功补偿控制器(3)的内部设有温度传感器(5)，所述智能低压无功补偿控制器(3)的壳体内部开设有空腔(6)，所述空腔(6)的内部设有散热风机(7)；
所述温度传感器(5)通过导线与RS-485智能网络通讯单元(10)并联电性连接，所述RS-485智能网络通讯单元(10)通过导线与电压采集模块(8)并联电性连接，所述RS-485智能网络通讯单元(10)通过导线与电流采集模块(9)并联电性连接，所述RS-485智能网络通讯单元(10)通过导线与微处理器(11)并联电性连接，所述微处理器(11)通过导线与按键操作模块(12)并联电性连接，所述微处理器(11)通过导线与显示器(17)并联电性连接，所述微处理器(11)通过导线与驱动模块(13)并联电性连接，所述驱动模块(13)通过导线与电容器组(14)并联电性连接，所述电容器组(14)连接主电路(15)，所述主电路(15)连接闭合关断检测模块(16)，所述闭合关断检测模块(16)电性连接微处理器(11)，所述微处理器(11)电性连接无线通讯(18)，所述无线通讯(18)无线连接数据处理终端(19)。
2.根据权利要求1所述的一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，其特征在于：所述散热风机(7)的风向吹动方向垂直向下，所述散热风机(7)与温度传感器(5)并联电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，其特征在于：所述电压采集模块(8)和电流采集模块(9)检测主电路(15)的电压和电流的正弦波进行交流采样，通过RS-485智能网络通讯单元(10)进行回传至微处理器(11)。
4.根据权利要求1所述的一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，其特征在于：所述温度传感器(5)和散热风机(7)同时电性连接微处理器(11)，所述微处理器(11)经过设动定值的温度传感器(5)检测温度高于60℃，所述散热风机(7)进行工作。
5.根据权利要求1所述的一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，其特征在于：所述按键操作模块(12)通过过零投切测试功能设置对微处理器(11)进行设定，过零投切测试功能预设作用于与电容器组(14)与主电路(15)之间的电性连接。
6.根据权利要求1所述的一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，其特征在于：所述电容器组(14)电性回连至微处理器(11)，检测信号直接传递至微处理器(11)中。
7.根据权利要求1所述的一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，其特征在于：所述无线通讯(18)是蓝牙通讯模块、WIFI通讯模块、ZigBee通讯模块、3G通讯模块、4G通讯模块和/或2.4G无线通讯模块中的一种或多种。
8.根据权利要求1-7所述的一种智能低压无功补偿控制器电路保护系统，其方法步骤如下：
1.将整体装置进行安装，然后母线通过柜体引入，同时经过进口开关总闸，连接智能低压无功补偿控制器；
2.将通过按键操作模块对智能低压无功补偿控制器内的微处理器进行预设操作，将过零投切测试功能正式开启；
3.通电后，通过电压采集模块和电流采集模块对主电路母线通电后进行电压以及电流正弦波进行交流采样，经RS-485智能网络通讯单元传递至微处理器中；
4.微处理器对电压、电流的正弦波进行交流采样，根据功率因数的变化，当需要增加无功的时候，在电压过零点投入电容器组，当需要减少无功的时候，在电流过零点切除电容器组；
5.显示器显示正常数据；
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