CN206611183U - 低压无功补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压无功补偿装置，包括微处理器、电容器、过零投切电路、投切控制电路、通信接口、键盘、显示模块、电压电流采集电路、数据存储模块和电源电路，投切控制电路、通信接口、键盘、显示模块、电压电流采集电路、数据存储模块和电源电路均与所述微处理器连接，所述电容器通过所述过零投切电路与所述投切控制电路连接；电压电流采集电路包括三极管、MOS管、第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，三极管的基极分别与第一电阻的一端和第五电阻的一端连接，第一电阻的另一端接地，三极管的发射极通过第六电阻接地。本实用新型电路的安全性和可靠性较高。

Description

低压无功补偿装置

技术领域

本实用新型涉及功率补偿设备领域，特别涉及一种低压无功补偿装置。

背景技术

在工业生产和日常生活中，大多数负载都是呈阻感性的，需要消耗大量的无功功率。无功功率在输电线路中的传输，会导致线路中电流增加，从而增加线路中的损耗。同时也会引起电压质量的下降，对用电设备造成不利影响。因此，无功补偿装置的应用对于提高系统的功率因数和输电电压质量具有重要作用，有利于电网的高效、安全运行，对于节能减排也具有重要意义。传统的无功补偿装置由于缺少相应的电路保护功能，造成电路的安全性和可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电路的安全性和可靠性较高的低压无功补偿装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种低压无功补偿装置，包括控制电路板，所述控制电路板包括微处理器、电容器、过零投切电路、投切控制电路、通信接口、键盘、显示模块、电压电流采集电路、数据存储模块和电源电路，所述投切控制电路、通信接口、键盘、显示模块、电压电流采集电路、数据存储模块和电源电路均与所述微处理器连接，所述电容器通过所述过零投切电路与所述投切控制电路连接；

所述电压电流采集电路包括三极管、MOS管、第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述三极管的基极分别与所述第一电阻的一端和第五电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端接地，所述三极管的发射极通过所述第六电阻接地，所述三极管的集电极分别与所述第二电阻的一端和第一电容的一端连接，所述第二电阻的另一端连接直流供电电源，所述第一电容的另一端与所述MOS管的栅极连接，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的漏极通过所述第三电阻分别与所述第五电阻的另一端和第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述微处理器的AD端口连接。

在本实用新型所述的低压无功补偿装置中，所述电压电流采集电路还包括第七电阻，所述MOS管的源极通过所述第七电阻接地。

在本实用新型所述的低压无功补偿装置中，所述电压电流采集电路还包括第二电容，所述三极管通过所述第二电容分别与所述第一电阻的一端和第五电阻的一端连接。

在本实用新型所述的低压无功补偿装置中，所述电压电流采集电路还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第五电阻的另一端连接，所述第八电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接。

在本实用新型所述的低压无功补偿装置中，所述电压电流采集电路还包括第九电阻，所述第九电阻的一端与所述第四电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端连接电压传感器的输出端或电流传感器的输出端。

在本实用新型所述的低压无功补偿装置中，所述三极管为NPN型三极管，所述MOS管为N沟道MOS管。

实施本实用新型的低压无功补偿装置，具有以下有益效果：由于控制电路板设有微处理器、电容器、过零投切电路、投切控制电路、通信接口、键盘、显示模块、电压电流采集电路、数据存储模块和电源电路，电压电流采集电路包括三极管、MOS管、第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，第一电容用于防止三极管和MOS管之间的干扰，第六电阻用于进行过流保护，所以电路的安全性和可靠性较高。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本实用新型低压无功补偿装置一个实施例中控制电路板的结构示意图；

图2为所述实施例中电压电流采集电路的电路原理图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型低压无功补偿装置实施例中，该低压无功补偿装置包括控制电路板，图1是本实施例中控制电路板的结构示意图。图1中，该控制电路板包括微处理器1、电容器2、过零投切电路3、投切控制电路4、通信接口5、键盘6、显示模块7、电压电流采集电路8、数据存储模块9和电源电路10，其中，投切控制电路4、通信接口5、键盘6、显示模块7、电压电流采集电路8、数据存储模块9和电源电路10均与微处理器1连接，电容器2通过过零投切电路3与投切控制电路4连接。电源电路10用于为该控制电路板进行供电。通信接口5可以为但不仅限于RS232接口、RS485接口或RS422接口等。

数据存储模块9实时存储采集的数据。键盘6包括多个按键，可以实现各个参数的设置输入。显示模块7可以采用LCD显示屏或LED显示屏。在非设置状态下，显示模块7可以轮流显示各相的功率因数、电压、电流、有功功率、无功功率等参数。微处理器1记录电容器2的投切次数和投切时间；投切过程中，不同容量的电容器2的按值投切，同容量的电容器2的投切次数小的先投，投切次数大的先切，同等投切次数的，投切间隔时间大的先投，以保证电容器2的寿命和利用率达到最大。通信接口5用于多台装置联机工作时传递信息和命令。

图2为本实施例中电压电流采集电路的电路原理图，图2中，电压电流采集电路8包括三极管KT1、MOS管KT2、第一电容C1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5和第六电阻R6，其中，三极管KT1的基极分别与第一电阻R1的一端和第五电阻R5的一端连接，第一电阻R1的另一端接地，三极管KT1的发射极通过第六电阻R6接地，三极管KT1的集电极分别与第二电阻R2的一端和第一电容C1的一端连接，第二电阻R2的另一端连接直流供电电源VCC，第一电容C1的另一端与MOS管KT2的栅极连接，MOS管KT2的源极接地，MOS管KT2的漏极通过第三电阻R3分别与第五电阻R5的另一端和第四电阻R4的一端连接，第四电阻R4的另一端与微处理器1的AD端口连接。上述直流供电电源VCC提供的供电电压为+12V，当然，在本实施例的一些情况下，流供电电源VCC提供的供电电压可根据具体情况进行相应调整。

上述第一电容C1为耦合电容，用于防止三极管KT1和MOS管KT2之间的干扰，第六电阻R6为限流电阻，用于对三极管KT1的发射极所在的支路进行过流保护，所以电路的安全性和可靠性较高。

本实施例中，上述三极管KT1为NPN型三极管，MOS管KT2为N沟道MOS管。当然，在本实施例的一些情况下，三极管KT1可以为PNP型三极管，MOS管KT2可以为P沟道MOS管，但这时的电路结构也要相应发生变化。

为了说明电压电流采集电路8的工作原理，假设R1＝l0KΩ、R2＝100KΩ、R3＝200Ω、R4＝30KΩ、R5＝100KΩ，电流传感器或电压传感器正常工作状态下，B点电压小于三极管KTl的导通电压，三极管KTl截止，C点电压被上拉到12V，大于MOS管KT2的开启电压2.5V，使MOS管KT2导通，因MOS管KT2选用的导通电阻仅为0.2欧姆，这个阻值可以忽略不计，又因第一电阻Rl和第五电阻R5的阻值远大于第三电阻R3，第一电阻Rl所花支路分流的电流值也可忽略不计，此时，实现对电流或电压型传感器的信号采集功能。当输入端口电压或电流出现异常，如电压大于7.7V或电流大于40mA时，第一电阻Rl和第五电阻R5进行分压，使得B点电压大于0.7V，三极管KTl导通，C点电压接近于0，MOS管KT2截止，实现对第三电阻R3的保护，此时，第四电阻R4作为限流电阻，保护微处理器1的端口。

本实施例中，电压电流采集电路8还包括第七电阻R7，MOS管KT2的源极通过第七电阻R7接地。第七电阻R7为限流电阻，用于对MOS管KT2的源极所在的支路进行过流保护，以进一步增强电路的安全性和可靠性。

本实施例中，该电压电流采集电路8还包括第二电容C2，三极管KT1通过第二电容C2分别与第一电阻R1的一端和第五电阻R5的一端连接。第二电容C2为耦合电容，用于通交流隔断直流。

本实施例中，该电压电流采集电路8还包括第八电阻R8，第八电阻R8的一端与第五电阻R5的另一端连接，第八电阻R8的另一端与第四电阻R4的一端连接。第八电阻R8为限流电阻，用于对第四电阻R4和第五电阻R5之间的支路进行过流保护，以更进一步增强电路的安全性和可靠性。

本实施例中，该电压电流采集电路8还包括第九电阻R9，第九电阻R9的一端与第四电阻R4的一端连接，第九电阻R9的另一端连接电压传感器的输出端或电流传感器的输出端。第九电阻R9为限流电阻，用于对第四电阻R4和电压传感器或电流传感器之间的支路进行过流保护。

总之，本实施例中，由于电压电流采集电路8设有耦合电容和限流电阻，能对电路起到保护作用，所以电路的安全性和可靠性较高。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种低压无功补偿装置，其特征在于，包括控制电路板，所述控制电路板包括微处理器、电容器、过零投切电路、投切控制电路、通信接口、键盘、显示模块、电压电流采集电路、数据存储模块和电源电路，所述投切控制电路、通信接口、键盘、显示模块、电压电流采集电路、数据存储模块和电源电路均与所述微处理器连接，所述电容器通过所述过零投切电路与所述投切控制电路连接；

所述电压电流采集电路包括三极管、MOS管、第一电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻，所述三极管的基极分别与所述第一电阻的一端和第五电阻的一端连接，所述第一电阻的另一端接地，所述三极管的发射极通过所述第六电阻接地，所述三极管的集电极分别与所述第二电阻的一端和第一电容的一端连接，所述第二电阻的另一端连接直流供电电源，所述第一电容的另一端与所述MOS管的栅极连接，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的漏极通过所述第三电阻分别与所述第五电阻的另一端和第四电阻的一端连接，所述第四电阻的另一端与所述微处理器的AD端口连接。

2.根据权利要求1所述的低压无功补偿装置，其特征在于，所述电压电流采集电路还包括第七电阻，所述MOS管的源极通过所述第七电阻接地。

3.根据权利要求1或2所述的低压无功补偿装置，其特征在于，所述电压电流采集电路还包括第二电容，所述三极管通过所述第二电容分别与所述第一电阻的一端和第五电阻的一端连接。

4.根据权利要求3所述的低压无功补偿装置，其特征在于，所述电压电流采集电路还包括第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第五电阻的另一端连接，所述第八电阻的另一端与所述第四电阻的一端连接。

5.根据权利要求4所述的低压无功补偿装置，其特征在于，所述电压电流采集电路还包括第九电阻，所述第九电阻的一端与所述第四电阻的一端连接，所述第九电阻的另一端连接电压传感器的输出端或电流传感器的输出端。

6.根据权利要求5所述的低压无功补偿装置，其特征在于，所述三极管为NPN型三极管，所述MOS管为N沟道MOS管。

7.根据权利要求1所述的低压无功补偿装置，其特征在于，所述通信接口为RS232接口、RS485接口或RS422接口。