CN109494756A - 一种智能无功补偿电容 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能无功补偿电容，包括机体、中央处理器、显示器、控制开关和按键，所述机体的顶部分别与显示器、控制开关和按键的底部固定连接，机体内壁的底部与中央处理器的底部固定连接，机体内壁的底部且位于中央处理器的两侧均固定连接有电力电容单元，涉及电子设备技术领域。该智能无功补偿电容，改变了传统无功补偿装置落后的机械式接触器或机电一体化开关作为投切电容器的投切技术，改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式，从而使新一代低压无功补偿设备具有补偿效果更好、体积更小、功耗更低、成本更低、使用更灵活、维护更方便、寿命更长、可靠性更高的特点，适应了现代电网对无功补偿的更高要求。
Description
技术领域
本发明涉及电子设备技术领域，具体为一种智能无功补偿电容。
背景技术
电容亦称作“电容量”，是指在给定电位差下的电荷储藏量，一般来说，电荷在电场中会受力而移动，当导体之间有了介质，则阻碍了电荷移动而使得电荷累积在导体上，造成电荷的累积储存，储存的电荷量则称为电容，电容是指容纳电场的能力。任何静电场都是由许多个电容组成，有静电场就有电容，电容是用静电场描述的，一般认为：孤立导体与无穷远处构成电容，导体接地等效于接到无穷远处，并与大地连接成整体，电容是表现电容器容纳电荷本领的物理量，电容从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质，可能电荷会永久存在，这是它的特征，它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件，主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、滤波、补偿、充放电、储能、隔直流等电路中，电容补偿就是无功补偿或者功率因数补偿，电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的，它会使电源的容量使用效率降低，而通过在系统中适当地增加电容的方式就可以得以改善，电力电容补偿也称功率因数补偿、电压补偿、电流补偿和相位补偿的综合。
本发明采用了过零投切、现代测控、网络通讯、自动化控制等先进技术，改变了传统无功补偿装置落后的机械式接触器或机电一体化开关作为投切电容器的投切技术，改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式，从而使新一代低压无功补偿设备具有补偿效果更好、体积更小、功耗更低、成本更低、使用更灵活、维护更方便、寿命更长、可靠性更高的特点，适应了现代电网对无功补偿的更高要求。
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无功补偿电容，解决了传统无功补偿装置落后的机械式接触器或机电一体化开关作为投切电容器的投切技术，传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式，不能适应现代电网对无功补偿更高要求的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能无功补偿电容，包括机体、中央处理器、显示器、控制开关和按键，所述机体的顶部分别与显示器、控制开关和按键的底部固定连接，且机体内壁的底部与中央处理器的底部固定连接，所述机体内壁的底部且位于中央处理器的两侧均固定连接有电力电容单元，且电力电容单元的表面均固定连接有温度传感器，所述机体内壁的顶部分别固定连接有数据比较器和磁保持继电器，所述机体的顶部且位于数据比较器的一侧固定连接有电流互感器，所述机体内壁的顶部且位于磁保持继电器的一侧固定连接有电压检测保护单元，且机体内壁的一侧固定连接有智能通讯组件。
优选的，所述电力电容单元包括第一低压电力电容器和第二低压电力电容器，且第一低压电力电容器的表面和第二低压电力电容器的表面均与温度传感器的表面固定连接，所述第一低压电力电容器与第二低压电力电容器实现双向连接。
优选的，所述中央处理器的输出端与电力电容切换模块的输入端连接，且电力电容切换模块的输出端与电力电容单元的输入端连接，所述电力电容单元与中央处理器实现双向连接。
优选的，所述温度传感器的输出端与数据比较器的输入端连接，且数据比较器的输出端与反馈模块的输入端连接，所述反馈模块的输出端与中央处理器的输入端连接，且中央处理器的输出端与数据比较器的输入端连接。
优选的，所述中央处理器分别与可控硅零投切模块和磁保持继电器实现双向连接，且可控硅零投切模块的输出端与磁保持继电器的输入端连接。
优选的，所述中央处理器与电压检测保护单元实现双向连接，且中央处理器分别与电流互感器和智能通讯组件实现双向连接。
优选的，所述控制开关和按键的输出端均与中央处理器的输入端连接，且中央处理器的输出端与显示器的输入端连接。
优选的，所述中央处理器的输入端与电源模块的输出端电性连接，且电源模块的输出端分别与温度传感器、控制开关、按键和电压检测保护单元的输入端电性连接。
(三)有益效果
本发明提供了一种智能无功补偿电容。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该智能无功补偿电容，通过在机体的顶部分别与显示器、控制开关和按键的底部固定连接，且机体内壁的底部与中央处理器的底部固定连接，机体内壁的底部且位于中央处理器的两侧均固定连接有电力电容单元，且电力电容单元的表面均固定连接有温度传感器，机体内壁的顶部分别固定连接有数据比较器和磁保持继电器，机体的顶部且位于数据比较器的一侧固定连接有电流互感器，机体内壁的顶部且位于磁保持继电器的一侧固定连接有电压检测保护单元，且机体内壁的一侧固定连接有智能通讯组件，电力电容单元包括第一低压电力电容器和第二低压电力电容器，且第一低压电力电容器的表面和第二低压电力电容器的表面均与温度传感器的表面固定连接，第一低压电力电容器与第二低压电力电容器实现双向连接，再分别通过电力电容切换模块、反馈模块、可控硅零投切模块和电源模块的配合设置，可实现通过采用过零投切、现代测控、网络通讯、自动化控制先进技术，改变了传统无功补偿装置落后的机械式接触器或机电一体化开关作为投切电容器的投切技术，改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式，从而使新一代低压无功补偿设备具有补偿效果更好、体积更小、功耗更低、成本更低、使用更灵活、维护更方便、寿命更长、可靠性更高的特点，适应了现代电网对无功补偿的更高要求。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明结构的剖视图；
图3为本发明系统的结构原理框图；
图4为本发明示例SYSAD三相共补抗谐型单电抗干式低压智能电力电容器的电路分析图。
图中，1机体、2中央处理器、3显示器、4控制开关、5按键、6电力电容单元、61第一低压电力电容器、62第二低压电力电容器、7温度传感器、8数据比较器、9磁保持继电器、10电流互感器、11电压检测保护单元、12智能通讯组件、13电力电容切换模块、14反馈模块、15可控硅零投切模块、16电源模块。
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1-4，本发明实施例提供一种技术方案：一种智能无功补偿电容，包括机体1、中央处理器2、显示器3、控制开关4和按键5，机体1的顶部分别与显示器3、控制开关4和按键5的底部固定连接，且机体1内壁的底部与中央处理器2的底部固定连接，机体1内壁的底部且位于中央处理器2的两侧均固定连接有电力电容单元6，且电力电容单元6的表面均固定连接有温度传感器7，机体1内壁的顶部分别固定连接有数据比较器8和磁保持继电器9，机体1的顶部且位于数据比较器8的一侧固定连接有电流互感器10，机体1内壁的顶部且位于磁保持继电器9的一侧固定连接有电压检测保护单元11，且机体1内壁的一侧固定连接有智能通讯组件12，电力电容单元6包括第一低压电力电容器61和第二低压电力电容器62，且第一低压电力电容器61的表面和第二低压电力电容器62的表面均与温度传感器7的表面固定连接，第一低压电力电容器61与第二低压电力电容器62实现双向连接，中央处理器2的输出端与电力电容切换模块13的输入端连接，且电力电容切换模块13的输出端与电力电容单元6的输入端连接，电力电容单元6与中央处理器2实现双向连接，温度传感器7的输出端与数据比较器8的输入端连接，且数据比较器8的输出端与反馈模块14的输入端连接，反馈模块14的输出端与中央处理器2的输入端连接，且中央处理器2的输出端与数据比较器8的输入端连接，中央处理器2分别与可控硅零投切模块15和磁保持继电器9实现双向连接，且可控硅零投切模块15的输出端与磁保持继电器9的输入端连接，中央处理器2与电压检测保护单元11实现双向连接，且中央处理器2分别与电流互感器10和智能通讯组件12实现双向连接，控制开关4和按键5的输出端均与中央处理器2的输入端连接，且中央处理器2的输出端与显示器3的输入端连接，中央处理器2的输入端与电源模块16的输出端电性连接，且电源模块16的输出端分别与温度传感器7、控制开关4、按键5和电压检测保护单元11的输入端电性连接，根据图4中示例SYSAD-868SG/525-40P14/6,表示三相共补抗谐型单电抗干式低压智能电力电容器,通讯方式为RS485,额定电压525V,额定容量40Kvar,电抗率14％,断路器分断能力为6KA，三相控制方式中的低压电力电容器为“△”型，投运时与其相连通，退运时三相三线电源同时与其断开；分相控制方式中的低压电力电容器为三相四线的“Y”型，其中有三组单相低压电力电容器，各组低压电力电容器可以单独或同时投运或退运，在实际使用中，由于单台智能式低压电力电容器容量有限，或者分级有限，需要数台或者数十台结合起来，在不能实现某些特定功能时还需要和中央处理器2相结合，相互联机构成一个整体或一个系统协调工作。联机方式可采用有线的RS-485总线式通信，额定电压时设计智能式低压电容器时规定的交流电压均根植，其略高于智能式低压电力电容器工作电源的电网电压等级值，以保证电网电压在正常波动范围内能够可靠工作，无抗谐波能力的智能低压电容器，可以工作在谐波指标符合国家标准的电网，对于电网中出现的暂时谐波超标，由于会引起低压电力电容器的工作电流增大和体内温度升高，产品启动过电流保护和过温度保护，使低压电力电容器对出运行而受到保护，有抗谐波能力的智能式电力电容器中，低压电力电容器经特殊设计和制造，能够允许电网的谐波超标，但不能工作于有中频炉等用电设备谐波特别严重的场合，额定容量是以智能式低压电力电容器在其额定电压下计算的电容器无功容量，实际工作电压超高，产生的无功量越大，反之则越小，电容量则不随电压变化而变化。
使用前，使用者可根据电力电容单元6内第一低压电力电容器61和第二低压电容器62正常工作时的温度值，判定需要输入的标准温度值，超过标准温度值为温度报警阈值，并通过按键5将温度报警阈值输入到中央处理器2内，中央处理器2再将温度报警阈值传送至数据比较器8内。
使用时，先通过电源模块16分别使中央处理器2、温度传感器7、电压检测保护单元11、控制开关4和按键5通电，操作控制开关4，使中央处理器2控制电力电容单元6内的第一低压电力电容器61开始工作，第一低压电力电容器61内部的温度传感器7测得第一低压电力电容器61的内部工作温度，可将检测的温度值传送至数据比较器8内进行比较，并通过反馈模块14反馈至中央处理器2，当数据比较器8内温度传感器检测的温度值大于温度报警阈值，表示第一低压电力电容器61温度过高，存在安全故障风险，此时第一低压电力电容器61会通过智能通讯组件12通知第二低压电力电容器62进行电容切换，而中央处理器2会控制电力电容切换模块13切换第二低压电力电容器62开始工作，使第一低压电力电容器61停止工作，从而延长低压电力电容器的使用寿命，在整个电容工作过程中，中央处理器2可通过可控硅零投切模块15可以控制磁保持继电器9在电压过零点时闭合，控制磁保持继电器9在电流过零点时断开，实现“零投切”功能，磁保持继电器9在可控硅投切稳定后动作，降低系统功耗，同时中央处理器2会控制电压检测保护单元11来检测电压和控制开关4的断开，实现低压电力电容器的过电压、欠电压、失电压和三相不平衡电压的保护，中央处理器2会控制电流互感器10检测低压电力电容器的各相电流和控制开关4的断开，可以实现低压电力电容器的各相过电流保护，降低功率损耗，同时中央处理器2会控制显示器3显示电容内检测的电流和电压数值，以便使用者进行检查，本发明中的电器元件之间的相互联机以及与中央处理器2之间联机由智能通讯组件12的通信功能实现，智能通讯组件12是采用RS485有线通信方式进行通讯。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种智能无功补偿电容，包括机体(1)、中央处理器(2)、显示器(3)、控制开关(4)和按键(5)，所述机体(1)的顶部分别与显示器(3)、控制开关(4)和按键(5)的底部固定连接，且机体(1)内壁的底部与中央处理器(2)的底部固定连接，其特征在于：所述机体(1)内壁的底部且位于中央处理器(2)的两侧均固定连接有电力电容单元(6)，且电力电容单元(6)的表面均固定连接有温度传感器(7)，所述机体(1)内壁的顶部分别固定连接有数据比较器(8)和磁保持继电器(9)，所述机体(1)的顶部且位于数据比较器(8)的一侧固定连接有电流互感器(10)，所述机体(1)内壁的顶部且位于磁保持继电器(9)的一侧固定连接有电压检测保护单元(11)，且机体(1)内壁的一侧固定连接有智能通讯组件(12)。
2.根据权利要求1所述的一种智能无功补偿电容，其特征在于：所述电力电容单元(6)包括第一低压电力电容器(61)和第二低压电力电容器(62)，且第一低压电力电容器(61)的表面和第二低压电力电容器(62)的表面均与温度传感器(7)的表面固定连接，所述第一低压电力电容器(61)与第二低压电力电容器(62)实现双向连接。
3.根据权利要求1所述的一种智能无功补偿电容，其特征在于：所述中央处理器(2)的输出端与电力电容切换模块(13)的输入端连接，且电力电容切换模块(13)的输出端与电力电容单元(6)的输入端连接，所述电力电容单元(6)与中央处理器(2)实现双向连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能无功补偿电容，其特征在于：所述温度传感器(7)的输出端与数据比较器(8)的输入端连接，且数据比较器(8)的输出端与反馈模块(14)的输入端连接，所述反馈模块(14)的输出端与中央处理器(2)的输入端连接，且中央处理器(2)的输出端与数据比较器(8)的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能无功补偿电容，其特征在于：所述中央处理器(2)分别与可控硅零投切模块(15)和磁保持继电器(9)实现双向连接，且可控硅零投切模块(15)的输出端与磁保持继电器(9)的输入端连接。
6.根据权利要求1所述的一种智能无功补偿电容，其特征在于：所述中央处理器(2)与电压检测保护单元(11)实现双向连接，且中央处理器(2)分别与电流互感器(10)和智能通讯组件(12)实现双向连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能无功补偿电容，其特征在于：所述控制开关(4)和按键(5)的输出端均与中央处理器(2)的输入端连接，且中央处理器(2)的输出端与显示器(3)的输入端连接。
8.根据权利要求1所述的一种智能无功补偿电容，其特征在于：所述中央处理器(2)的输入端与电源模块(16)的输出端电性连接，且电源模块(16)的输出端分别与温度传感器(7)、控制开关(4)、按键(5)和电压检测保护单元(11)的输入端电性连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20190319 |