CN204809655U - 智能电容器柜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种智能电容器柜，包括：柜体，柜体内安装有各自分别配置了通信模块的控制器、无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器，控制器通过通信模块与断路开关、无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器连接，并进行控制。本实用新型的智能电容器柜通过无线传输可以方便的实现电容器的控制，相应省去了为电容器设置控制连接线，有效的简化了电容器柜的内部结构，使电容器的设置更加灵活。一方面可以有效的降低电容器柜的安装配置成本，另一方面还可以有效的解决实体布线所具有的老化短路等缺陷所带来的安全风险，进而可以有效的提高电容器柜的安全性。

Description

智能电容器柜

技术领域

本实用新型涉及电气工程领域，尤其涉及一种智能电容器柜。

背景技术

电容器柜是低压配电柜中结构最为复杂的设备，其内部一般装有大量的电容器。现有技术为了实现这些电容器的投切，电容器柜的控制器通过控制线与各个电容器的投切开关连接以对其进行控制。为了使工作人员能了解各个电容器的工作状态，一般通过指示灯在电容柜的面板上进行显示。

现有技术的电容器柜在控制器与电容器开关，以及相应的指示灯之间柜内需要大量的连接线。图1是现有技术的电容器柜的内部电路连接示意图，如图1所示，电容器柜的内部电路需要大量的连接线进行连接。这一方面造成电容器柜的造价增加，另外一方面大量的引线也相应带来了老化短路、过热、和火灾故障的安全隐患。

现有技术的采用485总线控制的复合开关和485总线控制的智能电容器，虽然可以相应的减少电容器柜的柜内控制引线的数量，但只要是接线就有连接不可靠的可能发生。目前，电容器柜的控制器一般都通过黑白液晶屏显示电容器的工作状态，由于控制器一般为专门设计定制，产量一般很小，相应导致带有彩色大屏幕显示的液晶屏的控制器造价很高，其价格是相应的平板电脑的10倍以上。因此控制器的生产厂家基于客户可以接受的价格因素方面考虑，一般很少提供彩色、大屏幕和带触摸控制功能的液晶显示屏。

电网污染使得电网的谐波很大，而补偿电容接入电网时会对高次谐波产生所谓的谐波电流放大，即使不考虑电容器谐波放大对电网的影响，高次谐波电流也有可能对电容器造成损坏，目前解决的办法是在电容器回路串联电抗器，由于必须在每个电容器支路串联一个电抗器，这使得电容柜的成本成倍的增加，并使电容器柜的结构进一步复杂。

因此，如何简化电容器柜的结构，降低电容器柜的成本就成为亟待解决的问题。

实用新型内容

为了简化现有的电容器柜的结构，有效的降低电容器柜的成本。本实用新型提供一种智能电容器柜，包括：

柜体，所述柜体内安装有各自分别配置了带有通信模块的控制器、无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器。

所述控制器通过所述通信模块与所述无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器连接，并进行控制。

所述通信模块为蓝牙、WIFI或Zigbee通信模块。

所述控制器为带有液晶显示屏的功能电路或平板电脑。

本实用新型的智能电容器柜通过无线传输可以方便的实现电容器投切的控制，相应省去了为电容器投切开关设置控制连接线，有效的简化了电容器柜的内部结构，使电容器的设置更加灵活。一方面可以有效的降低电容器柜的安装配置成本，另一方面还可以有效的解决实体布线所具有的老化短路等缺陷所带来的安全风险，进而可以有效的提高电容器柜的安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的电容器柜的内部电路连接示意图；

图2为本实用新型智能电容器柜的实施例之一的电路原理图；

图3为本实用新型智能电容器柜的实施例之二的电路原理图；

图4为本实用新型智能电容器柜的实施例的电流互感器的无线采集模块的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供了一种智能电容器柜。图2为本实用新型智能电容器柜的实施例的电路原理图，如图2所示，本实施例的智能电容器柜，包括柜体，柜体内安装有各自分别配置了带有通信模块的控制器、无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器。

控制器通过通信模块与无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器连接，并进行控制。

具体的，为了简化电容器柜的结构，本实施例的智能电容器柜可以包括有：柜体，柜体内安装有各自分别配置了通信模块的控制器、无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器。当断路开关闭合后，控制器和智能开关电容器就处于通电状态，控制器的工作电源由电源适配器及电压互感器模块提供。首先控制器和所有的智能开关电容器之间进行通讯，控制器检测与电源母线连接、且可以正常工作的智能开关电容器的ID编码。检测完毕后控制器将所有在线的智能开关电容器的规格、型号及容量等参数记录在控制器的存储元件内，之后控制器开始接收无线电流互感器提供的电流信号，以及电源适配器和电压互感器模块提供的电压信号，控制器经过相应的计算后就可以控制智能开关电容器投切到电网中实现无功补偿，从而有效的提高电网的功率因数。当检测到的电流、电压信号发生变化后，即系统的无功功率发生变化后，控制器将通过相应的通信模块控制智能开关电容器的投、切以实现最佳的系统功率因数。投入到电网系统的智能开关电容器，随时将电容器的工作电流和工作温度信号通过其配置的通信模块传输给控制器，这样控制器可以方便的实时获取每个电容器的工作情况，在电容器发生故障或其他意外情况时可以方便的及时处理。同时控制器还可以将电容器的工作情况通过显示屏显示，或通过WiFi、GPRS网络传输到远程监测终端。

图3所示为本实用新型提供的一种内部无线连接的电容柜，与图2所示的内部无线连接电容柜的改进在于控制器所需的电压信号从智能开关电容器取得，故而省掉了专门的无线电压互感器。智能开关电容器随时监测电网电压，并通过配置的通信模块将电压的相位、大小等数据传送给控制器；另外在电容器补偿回路增加了可变容量电抗器，当补偿电容的容量发生变化时，控制器控制可变容量电抗器的电抗值也做相应的变化，这样可以减小补偿电容器回路的谐波电流避免谐振发生，以达到保护电容器的目的。采用了可变容量电抗器，可以不必在每个电容器支路串联电抗器，这可以大大的降低电容柜的成本。

目前市场上基本上没有无线电流互感器产品，为了实现本实用新型的智能电容器柜，发明人设计了一种专用电流互感器的无线采集模块，图4为本实用新型智能电容器柜的实施例的电流互感器的无线采集模块的结构示意图，如图3所示，可以将这个无线采集模块连接在传统的电流互感器的输出端，即可方便的实现无线电流互感器的功能。电流互感器为无线模块提供电源和电流信号，电流信号波形经过单片机MCU的数字化处理后转化为数字信号，然后就可以通过无线接收发射模块发送到控制器，以供控制器接收和处理。

优选的，通信模块为蓝牙、WIFI或Zigbee通信模块。具体的，控制器、无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器的通信模块可以为蓝牙、WIFI或Zigbee通信模块。技术人员也可以根据实际工作环境同时选择多个无线通行模块进行通信。例如，技术人员可以选择为无线电流互感器、无线电压互感器配置WIFI通信模块，而同时为多个智能开关电容器配置Zigbee通信模块。需要注意的是，在这种情况下，控制器则需要同时具备WIFI通信模块和Zigbee通信模块，否则其无法与无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器通信。

进一步优选的，控制器为带有液晶显示屏的功能电路或平板电脑。具体的，控制器可以是可以实现相应的通信和控制功能的带有液晶显示屏的功能电路或平板电脑。由于现有技术的平板电脑一般具备了蓝牙和WIFI通信功能，只需在现有技术的平板电脑的基础上通过其外部接口连接相应的Zigbee发送及接收装置即可。相应的控制器的工业控制功能可以通过在平板电脑上安装相应的工控软件即可实现。平板电脑的显示屏可以显示电容器的工作状态、电网电压、电流、有功和无功功率及功率因数等参数，并可以存储和调出历史参数，同时还可以通过触摸屏手动控制控制器的工作。

进一步优选的，智能开关电容器可以使用PCT/CN2014/072349所公开的一种智能开关电容器，这是一种内部带智能投切开关的电容器，并具有无线通讯功能。

本实用新型的智能电容器柜通过无线传输可以方便的实现电容器的控制，相应省去了为电容器设置控制连接线，有效的简化了电容器柜的内部结构，使电容器的设置更加灵活。一方面可以有效的降低电容器柜的安装配置成本，另一方面还可以有效的解决实体布线所具有的老化短路等缺陷所带来的安全风险，进而可以有效的提高电容器柜的安全性。所谓的智能电容器柜表现在安装和使用两个方面。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种智能电容器柜，其特征在于，包括：

柜体，所述柜体内安装有各自分别配置了通信模块的控制器、无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器，

所述控制器通过所述通信模块与所述断路开关、无线电流互感器、无线电压互感器和多个智能开关电容器连接，并进行控制。

2.根据权利要求1所述的智能电容器柜，其特征在于，所述通信模块为蓝牙、WIFI或Zigbee通信模块。

3.根据权利要求1或2所述的智能电容器柜，其特征在于，所述控制器为带有液晶显示屏的功能电路或平板电脑。