CN204538708U - 一种基于调频模块的调容智能电容器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于调频模块的调容智能电容器，包括控制开关、电力电容器模块和智能调频模块，所述智能调频模块输入端与控制开关相连接，所述智能调频模块输出端与电力电容器模块相连接，本实用新型根据电网所需的无功补偿容量，自动通过CPU驱动调频模块，调整电容器两端的频率，得到相应的补偿容量，无需投切开关，没有涌流干扰，解决了补偿精度粗糙、不合理，因频繁投切导致的对电容器的损伤，延长了电容器的使用寿命。

Description

一种基于调频模块的调容智能电容器

技术领域

本实用新型涉及电容器，尤其是一种基于调频模块的调容智能电容器。

背景技术

随着科技水平的提高，传统生产工艺的要求也不断提升，现有的智能电容器技术已无法完全满足电网无功容量的精细补偿要求。电容柜中传统的无功补偿方案是根据变压器的装机容量按30%配装所需无功补偿容量，选择多台同等容量的智能电容器或电容器相并联，采用接触器或复合开关投切，该情况会导致补偿精度粗糙，效果太差，或过补或欠补，达不到节能的效果，所需空间大，不合理，这样对资源和空间产生了浪费。投切开关做不到过零投切，对电容器涌流干扰，缩短电容器使用寿命。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种基于调频模块的调容智能电容器，该方案结构简单，单台或多台集成无需投切，在电网所需无功补偿过程中，自动通过调频模块调整频率来软性改变补偿容量，避免了由于频繁投切所产生的涌流对电容器的冲击问题，延长了电容器的使用寿命，更有效的节能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种基于调频模块的调容智能电容器  ，包括控制开关、电力电容器模块和智能调频模块，所述智能调频模块输入端与控制开关相连接，所述智能调频模块输出端与电力电容器模块相连接。

采用调节电容器两边频率从而调节电容器电容量的设计，使得在电网所需无功补偿过程中，可以根据电网自身的无功补偿量来自由调节电容两端频率，从而软性改变补偿容量，避免了由于频繁投切所产生的涌流对电容器的冲击问题，延长了电容器的使用寿命，更有效的节能。

进一步地，智能调频模块包括调频模块、CPU控制模块、数据采集模块和电流互感器，所述电流互感器的输入端与控制开关相连接，所述电流互感器的输出端与调频模块的输入端相连接，所述电流互感器采集每个回路的电流，所述调频模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述CPU控制模块的输入端与数据采集模块的输出端相连接，所述数据采集模块的输入端与电流互感器输出端和控制开关相连接，所述电源提CPU控制模块和数据采集模块电能。

通过数据采集模块采集整个电路的电流I、电压U1和工作时的功率因素u，然后通过CPU运算驱动计算得到总功率为S=I*U1，实际功率为P=S*u，计算得到功率因素u时的无功功率Q=                                                ；当功率因素从u提高到u1时，此时的视在功率为S1=P/u1，无功功率Q1=,需要电容无功补偿量Qc=Q-Q1。

然后根据Qc=WCU2=2πfCU2，即f=Qc/2πCU2，计算出电容两端应该施加的频率，然后通过驱动电路，控制调频模块调节到相应的频率f。

进一步地，调频模块包括整流模块和逆变模块，所述整流模块的输入端与电流互感器的输出端相连接，所述整流模块的输出端与逆变模块的输入端相连接，所述逆变模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述逆变模块的输出端与电力电容器模块相连接。

采用整流模块和逆变模块的设计，当交流电通过整流模块后，交流电变为直流电，然后直流电经过逆变模块，直流电重新变为交流电，在经过逆变模块的同时，CPU控制模块通过调整回路负载，改变交流电的频率，从而软性改变补偿容量，避免了由于频繁投切所产生的涌流对电容器的冲击问题，延长了电容器的使用寿命，更有效的节能。

进一步地，整流模块为三相整流模块，所述逆变模块为三相逆变模块，所述电力电容器模块包括外壳和外壳内部的电容器，所述外壳为铁壳、不锈钢壳或者铝壳，所述电容器为角接电容器或者星接电容器，所述控制开关为空气开关。结构简单，设计合理。

进一步地，整流模块为单相整流模块，所述逆变模块为单相逆变模块，所述电力电容器模块包括外壳和外壳内部的电容器，所述外壳为铁壳、不锈钢壳或者铝壳，所述电容器为单相电容器，所述控制开关为塑壳断路器。结构简单，设计合理。

进一步地，CPU控制模块包括CPU驱动电路、CPU运算驱动，所述CPU运算驱动的输出端与CPU驱动电路的输入端相连接，所述CPU运算驱动的输入端与数据采集模块输出端相连接，所述CPU驱动电路的输出端与调频模块的输入端相连接。

工作时，通过CPU驱动运算对采集的数据进行分析计算，然后通过CPU驱动电路对调频模块进行控制，调节到需要的频率，正好满足电网需要的补偿量，避免了涌流对电容器的冲击问题。

与现有技术相比，本实用新型基于调频模块的调容智能电容器有以下优点：1）无功补偿精细，效果好，不会产生过补或欠补；2）采用单台集合式无功补偿装置单元，减少有限的柜体空间，减少投资，节约资源；3）无需投切开关，没有涌流干扰，延长了电容器的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的电路模块图。

图2为本实用新型实施例2的电路模块图。

图3为本实用新型实施例3的电路模块图。

具体实施方式

为了进一步理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型进行描述。

实施例1

如图1所示，本实施例提供的一种基于调频模块的调容智能电容器   ，包括控制开关、电力电容器模块和智能调频模块，所述智能调频模块输入端与控制开关相连接，所述智能调频模块输出端与电力电容器模块相连接。

对于本实施例的各个部件进行解释说明：

1）智能调频模块包括调频模块、CPU控制模块、数据采集模块和电流互感器，所述电流互感器的输入端与控制开关相连接，所述电流互感器的输出端与调频模块的输入端相连接，所述电流互感器采集每个回路的电流，所述调频模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述CPU控制模块的输入端与数据采集模块的输出端相连接，所述数据采集模块的输入端与电流互感器输出端和控制开关相连接，所述电源提CPU控制模块和数据采集模块电能。

2）调频模块包括三相整流模块和三相逆变模块，所述三相整流模块的输入端与电流互感器的输出端相连接，所述三相整流模块的输出端与三相逆变模块的输入端相连接，所述三相逆变模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述三相逆变模块的输出端与电力电容器模块相连接。

3）CPU控制模块包括CPU驱动电路、CPU运算驱动，所述CPU运算驱动的输出端与CPU驱动电路的输入端相连接，所述CPU运算驱动的输入端与数据采集模块输出端相连接，所述CPU驱动电路的输出端与调频模块的输入端相连接。

4）电力电容器模块包括外壳和外壳内部的电容器，所述外壳铝壳，所述电容器为角接电容器。

5）控制开关为空气开关。

实施例2

如图2所示，本实施例提供的一种基于调频模块的调容智能电容器   ，包括控制开关、电力电容器模块和智能调频模块，所述智能调频模块输入端与控制开关相连接，所述智能调频模块输出端与电力电容器模块相连接。

对于本实施例的各个部件进行解释说明：

1）智能调频模块包括调频模块、CPU控制模块、数据采集模块和电流互感器，所述电流互感器的输入端与控制开关相连接，所述电流互感器的输出端与调频模块的输入端相连接，所述电流互感器采集每个回路的电流，所述调频模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述CPU控制模块的输入端与数据采集模块的输出端相连接，所述数据采集模块的输入端与电流互感器输出端和控制开关相连接，所述电源提CPU控制模块和数据采集模块电能。

2）调频模块包括三相整流模块和三相逆变模块，所述三相整流模块的输入端与电流互感器的输出端相连接，所述三相整流模块的输出端与三相逆变模块的输入端相连接，所述三相逆变模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述三相逆变模块的输出端与电力电容器模块相连接。

3）CPU控制模块包括CPU驱动电路、CPU运算驱动，所述CPU运算驱动的输出端与CPU驱动电路的输入端相连接，所述CPU运算驱动的输入端与数据采集模块输出端相连接，所述CPU驱动电路的输出端与调频模块的输入端相连接。

4）电力电容器模块包括外壳和外壳内部的电容器，所述外壳为铝壳，所述电容器为星接电容器。

5）控制开关为空气开关。

实施例3

如图3所示，本实施例提供的一种基于调频模块的调容智能电容器   ，包括控制开关、电力电容器模块和智能调频模块，所述智能调频模块输入端与控制开关相连接，所述智能调频模块输出端与电力电容器模块相连接。

对于本实施例的各个部件进行解释说明：

1）智能调频模块包括调频模块、CPU控制模块、数据采集模块和电流互感器，所述电流互感器的输入端与控制开关相连接，所述电流互感器的输出端与调频模块的输入端相连接，所述电流互感器采集每个回路的电流，所述调频模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述CPU控制模块的输入端与数据采集模块的输出端相连接，所述数据采集模块的输入端与电流互感器输出端和控制开关相连接，所述电源提CPU控制模块和数据采集模块电能。

2）调频模块包括单相整流模块和单相逆变模块，所述单相整流模块的输入端与电流互感器的输出端相连接，所述单相整流模块的输出端与单相逆变模块的输入端相连接，所述单相逆变模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述单相逆变模块的输出端与电力电容器模块相连接。

3）CPU控制模块包括CPU驱动电路、CPU运算驱动，所述CPU运算驱动的输出端与CPU驱动电路的输入端相连接，所述CPU运算驱动的输入端与数据采集模块输出端相连接，所述CPU驱动电路的输出端与调频模块的输入端相连接。

4）电力电容器模块包括外壳和外壳内部的电容器，所述外壳铝壳，所述电容器为单相电容器。

5）控制开关为塑壳断路器。

以上三个实施例与现有技术相比有以下优点：1）无功补偿精细，效果好，不会产生过补或欠补；2）采用单台集合式无功补偿装置单元，减少有限的柜体空间，减少投资，节约资源；3）无需投切开关，没有涌流干扰，延长了电容器的使用寿命。

以上仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于调频模块的调容智能电容器   ，其特征在于：包括控制开关、电力电容器模块和智能调频模块，所述智能调频模块输入端与控制开关相连接，所述智能调频模块输出端与电力电容器模块相连接。

2.根据权利要求1所述的基于调频模块的调容智能电容器 ，其特征在于：所述智能调频模块包括调频模块、CPU控制模块、数据采集模块和电流互感器，所述电流互感器的输入端与控制开关相连接，所述电流互感器的输出端与调频模块的输入端相连接，所述电流互感器采集每个回路的电流，所述调频模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述CPU控制模块的输入端与数据采集模块的输出端相连接，所述数据采集模块的输入端与电流互感器输出端和控制开关相连接，所述电源提CPU控制模块和数据采集模块电能。

3.根据权利要求2所述的基于调频模块的调容智能电容器 ，其特征在于：所述调频模块包括整流模块和逆变模块，所述整流模块的输入端与电流互感器的输出端相连接，所述整流模块的输出端与逆变模块的输入端相连接，所述逆变模块的输入端与CPU控制模块的输出端相连接，所述逆变模块的输出端与电力电容器模块相连接。

4.根据权利要求3所述的基于调频模块的调容智能电容器 ，其特征在于：所述整流模块为三相整流模块，所述逆变模块为三相逆变模块，所述电力电容器模块包括外壳和外壳内部的电容器，所述外壳为铁壳、不锈钢壳或者铝壳，所述电容器为角接电容器或者星接电容器，所述控制开关为空气开关。

5.根据权利要求3所述的基于调频模块的调容智能电容器 ，其特征在于：所述整流模块为单相整流模块，所述逆变模块为单相逆变模块，所述电力电容器模块包括外壳和外壳内部的电容器，所述外壳为铁壳、不锈钢壳或者铝壳，所述电容器为单相电容器，所述控制开关为塑壳断路器。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的基于调频模块的调容智能电容器，其特征在于：所述CPU控制模块包括CPU驱动电路、CPU运算驱动，所述CPU运算驱动的输出端与CPU驱动电路的输入端相连接，所述CPU运算驱动的输入端与数据采集模块输出端相连接，所述CPU驱动电路的输出端与调频模块的输入端相连接。