CN201611781U - 多路阶梯式智能补偿的智能电容器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种供配电领域中的低电压无功自动补偿设备，特别是一种多路阶梯式智能补偿的智能电容器，在电容器本体上方分别设有盖壳，盖壳内设有小型断路器1、CPU微电脑智能控制器、电流互感器、温度控制器、人机液晶显示界面和RS485通信接口，CPU微电脑智能控制器分别与RS485通号接口和人机液晶显示界面连接，小型断路器1与电容器本体之间线路上串联有过零投切智能开关，过零投切智能开关与CPU微电脑智能控制器相连。优点：本实用新型具有结构新颖、功能多、可靠性高、多容量组合、容量范围宽、选择余地大，能快速实现低压无功自动补偿功能，补偿效果好。
Description
多路阶梯式智能补偿的智能电容器
技术领域 [0001] 本实用新型涉及一种供配电领域中的低电压无功自动补偿设备，特别是一种多路 阶梯式智能补偿的智能电容器。
背景技术
[0002] 传统的电容补偿柜或小型无功自动补偿装置，不但硬件多、接线复杂、占用空间 大、成本高、检修维护困难，而且各台之间的容量（包括现在市场上的智能电容器）都是均 等的，其补偿效果非常差，满足不了最佳补偿要求，在负载经常波动或轻载时，经常发生要 么过补要么欠补现象，过补使变压器铁心饱和，产生高次谐波，对线路及设备产生严重危害 和损坏，甚至容易发生事故；欠补造成电网线损增高、设备利用率降低、供电质量下降等现 象，浪费了宝贵的电力资源。
发明内容
[0003] 本实用新型的目的就是为了避免背景技术中的不足之处，提供一种实现了多功能 多容量组合一体化智能无功补偿的多路阶梯式智能补偿的智能电容器。
[0004] 为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：多路阶梯式智能补偿的智能电 容器，在电容器本体上方分别设有盖壳，盖壳内设有小型断路器1、CPU微电脑智能控制器、 电流互感器、温度控制器、人机液晶显示界面和RS485通信接口，CPU微电脑智能控制器分 别与RS485通号接口和人机液晶显示界面连接，小型断路器1与电容器本体之间线路上串 联有过零投切智能开关，过零投切智能开关与CPU微电脑智能控制器相连。
[0005] 对于本实用新型的一种优化，所述电容器本体内外分别设有温度控制器，温度控 制器分别与CPU微电脑智能控制器连接。
[0006] 对于本实用新型的一种优化，所述过零投切智能开关由磁保持继电器和电压过零 模块相组合。
[0007] 对于本实用新型的一种优化，所述电容器本体包括至少一组单相电容器或者三相 电容器，三相电容器的接法为“Δ”或“Y”型。
[0008] 本实用新型与背景技术相比，具有结构新颖、功能多、可靠性高、多容量组合、容量 范围宽、选择余地大，能快速实现低压无功自动补偿功能，补偿效果好。
附图说明
[0009] 图1是多路阶梯式智能补偿的智能电容器中四阶梯式单相分补模式的原理框图。
[0010] 图2是多路阶梯式智能补偿的智能电容器中四阶梯式三相共补模式的原理框图。
[0011] 图3是多路阶梯式智能补偿的智能电容器中四阶梯式三相分补模式的原理框图。
[0012] 下面将结合实施例参照附图对本实用新型进行详细说明。具体实施方式
[0013] 实施例1 ：参照图1〜3。多路阶梯式智能补偿的智能电容器，在电容器本体4上方分别设有盖壳，盖壳内设有小型断路器11、CPU微电脑智能控制器5、电流互感器2、温度 控制器7、人机液晶显示界面6和RS485通信接口 8，CPU微电脑智能控制器5分别与RS485 通信接口 8和人机液晶显示界面6连接，小型断路器11与电容器本体4之间线路上串联有 过零投切智能开关3，过零投切智能开关3与CPU微电脑智能控制器5相连。所述电容器本 体4内外分别设有温度控制器7，温度控制器7分别于CPU微电脑智能控制器5连接。所述 过零投切智能开关3由磁保持继电器和电压过零模块相组合。所述电容器本体4包括至少 一组单相电容器或者三相电容器，三相电容器的接法为“Δ”或“Y”型。
[0014] 实施例2 ：参照图1。在实施例1的基础上，主电路与小型断路器1连接，小型断路器 1通过四组过零投切智能开关3连接四组单相电容器4，电容器容量配比为Cl ： C2 ： C3 ： C4 =1:2:4: 8，电容器4根据二进制程序编排转换成0〜15组共16级容量。
[0015] 微型电流互感器2串在小型断路器1和过零投切智能开关3回路之间的回路上， 过零投切智能开关3实现电压过零导通、电流过零切除原理，其过程是：投入时在电压过零 瞬间由电压过零模块将信号反馈给CPU微电脑智能控制器5，再由CPU微电脑智能控制器5 迅速发出宽度为IOOms脉宽的正触发导通指令使继电器受触发过零导通；切除时由微型电 流互感器将电流过零信号反馈给CPU微电脑智能控制器5，再由CPU微电脑智能控制器5迅 速发出宽度为IOOms脉宽的负触发断开指令使继电器受触发过零断开。
[0016] 通电工作时，CPU微电脑智能控制器5根据A相取样的配电总电流信号9和取 自A相电压信号10，经过运算得到的功率因数COSOl和设定的功率因数一般0. 95〜 0. 98C0S φ 2比较，根据两者的差值设置投切门限，当0 < COS φ 1 < COS φ 2时，CPU微电脑智 能控制器5给过零投切智能开关3发出投入指令，投入时，按从大到小智能投入相应的电容 器容量；当0 > COSO 1彡C0SO2时，CPU微电脑智能控制器5给过零投切智能开关3发出 切除指令，切除时，按从小到大智能切除相应的电容器容量；在投切过程中，若发现检测到 的电压大于设定的过电压保护门限，则切除所有已投入的电容器，以起到保护电容的作用； 如发现检测到的电流小于欠电流封锁门限，则停止投入，切除所有已投入的电容器，避免过 补或过电压，对设备和电容器起保护作用。
[0017] 温度保护：当CPU微电脑智能控制器5通过温度传感器7检测到环境温度Rtl > 50°C时或Rtl-Rt2 > 20°C时，自动切除电容器，退出运行，并启动排风扇，以达到保护的目 的。
[0018] 实施例3 ：参照图2。在实施例1的基础上，主电路与小型断路器1连接，小型断 路器1通过八组过零投切智能开关3连接四组“Δ”接法的电容器4，电容器4容量配比为 Cl ： C2 ： C3 ： C4 = 1 ： 2 ： 4 ： 8，电容器4根据二进制程序编排转换成O〜15共16
级容量。
[0019] 微型电流互感器2串在小型断路器1过零投切智能开关3回路之间，过零投切智 能开关3实现电压过零导通、电流过零切除，其过程是：投入时在电压过零瞬间由电压过零 模块将信号反馈给CPU微电脑智能控制器5，再由CPU微电脑智能控制器5迅速发出宽度 为IOOms脉宽的正触发导通指令使继电器受触发过零导通；切除时由微型电流互感器将电 流过零信号反馈给CPU微电脑智能控制器5，再由CPU微电脑智能控制器5迅速发出宽度为IOOms脉宽的负触发断开指令使继电器受触发过零断开。
[0020] 合上小型断路器1通电工作时，根据A相取样的配电总电流信号9和取自B、C相 电压信号，经过运算得到的功率因数α^ΦΙ和设定的功率因数一般0. 95〜0. 98(Χ^Φ2比 较，根据两者的差值设置投切门限，当0 < COSOl < COS Φ 2时，CPU微电脑智能控制器5 给过零投切智能开关3发出投入指令，投入时，按从大到小智能投入相应的电容器容量；当 O > α^ΦΙ彡COS φ 2时，CPU微电脑智能控制器5给过零投切智能开关3发出切除指令， 切除时，按从小到大智能切除相应的电容器容量。 [0021] 过压欠流保护：在投切过程中，若发现检测到的电压大于设定的过电压保护门限， 则切除所有已投入的电容器，以起到保护电容的作用；如发现检测到的电流小于欠电流封 锁门限，则停止投入，切除所有已投入的电容器，避免过补或过电压，对设备和电容器起保 护作用。
[0022] 温度保护：当CPU微电脑智能控制器5通过温度传感器7检测到环境温度Rtl > 50°C时或Rtl-Rt2 > 20°C时，自动切除电容器，退出运行，并启动排风扇，以达到保护的目 的。
[0023] 实施例4 ：参照图3。在实施例1和2的基础上当需要组成三相各自分补时，只需 将三台单相智能电容器接成星型“Y”连接即可各自对所在的该相电路进行多容量宽范围的 智能无功补偿，工作的动态参数都通过人机界面液晶屏6显示。
[0024] 实施例5 ：参照图1〜3。在实施例1、2和3的基础上，当需要多台智能电容器 在同一配变下同时工作时，只要将每一台的RS485接口并联即可自动生成一个智能补偿网 络，根据通讯地址大小，自动生成地址码最小的一台为主机对功率因数进行计算，其它设为 副机，主机通过485通讯方式对从机进行控制，从而构成无功补偿自动控制系统，工作的动 态参数都通过人机界面液晶屏6显示；当若副机故障，则自动退出；若主机故障，也自动退 出，在副机中自动生成一个新主机，组成一个新的智能补偿网络。
[0025] 需要理解到的是：本实施例虽然对本实用新型做了比较详细的说明，但是这些说 明，只是对本实用新型的简单说明，而不是对本实用新型的限制，任何不超出本实用新型实 质精神内的发明创造，均落入本实用新型的保护范围内。
Claims (4)
- 一种多路阶梯式智能补偿的智能电容器，在电容器本体(4)上方分别设有盖壳，盖壳内设有小型断路器(11)、CPU微电脑智能控制器(5)、电流互感器(2)、温度控制器(7)、人机液晶显示界面(6)和RS485通信接口(8)，CPU微电脑智能控制器(5)分别与RS485通号接口(8)和人机液晶显示界面(6)连接，其特征是：小型断路器(11)与电容器本体(4)之间线路上串联有过零投切智能开关(3)，过零投切智能开关(3)与CPU微电脑智能控制器(5)相连。
- 2.根据权利要求1所述的多路阶梯式智能补偿的智能电容器，其特征是：所述电容器 本体（4)内外分别设有温度控制器（7)，温度控制器（7)分别于CPU微电脑智能控制器（5) 连接。
- 3.根据权利要求1所述的多路阶梯式智能补偿的智能电容器，其特征是：所述过零投 切智能开关（3)由磁保持继电器和电压过零模块相组合。
- 4.根据权利要求1或2所述的多路阶梯式智能补偿的智能电容器，其特征是：所述电 容器本体⑷包括至少一组单相电容器或者三相电容器，三相电容器的接法为“Δ”或“Y”型。
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