CN211151618U - 一种电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统，包括无功补偿控制器、智能电容系统、显示装置和通信模块，无功补偿控制器包括电压电流采样检测模块、温湿度检测模块、计量芯片和主单片机，计量芯片接收处理电压电流采样检测模块以及温湿度检测模块发送的信号并将处理后的信号发送至主单片机，主单片机将采集的数值通过通信模块传递给给智能电容系统和显示装置，智能电容系统用以将实时的电容运行工况传递给主单片机以及用以执行主单片机发送的电容投切指令，显示装置用以显示主单片机传递的电流值、电压值和温湿度值。本系统减少了传统的电容补偿柜内一次线、二次线从而使线缆的成本及人力成本大幅下降。

Description

一种电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统

技术领域

本实用新型涉及电能质量低压无功补偿技术领域，特别涉及一种电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统。

背景技术

传统的电容补偿柜系统由无功补偿控制器、电容补偿系统、柜内电压表、电流表、温湿度表等元件构成。由于各个元器件都是单独构成，因此接线非常复杂，还不能构成互连、互通的系统。无功补偿控制器、电容补偿系统、电压表、电流表都需要单独的电压采样、电流采样，柜内二次线非常多，造成柜内布线复杂，人力成本偏高。同时由于柜内的元器件都是单独采样，计算，显示的，因此元器件成本偏高。传统的电容补偿采用传统分立件，各支路主要由断路器、投切开关、电抗器、电容器组成，因此一次线、二次线接线非常复杂，还不能形成互联互通的交互式系统。传统的电容补偿柜系统由于接线复杂，因此需要大量的一次线、二次线从而使线缆的成本及人力成本大幅增加。传统的电容补偿柜系统柜内的电压表、电流表、温湿度表都是单独元件，因而元器件成本偏高。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供解决现有传统的电容补偿柜系统由于接线复杂，因此需要大量的一次线、二次线从而使线缆的成本及人力成本大幅增加的问题。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的如下技术方案：

一种电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统，包括无功补偿控制器、智能电容系统、显示装置和通信模块，所述无功补偿控制器包括电压电流采样检测模块、温湿度检测模块、计量芯片和主单片机，所述电压电流采样检测模块、温湿度检测模块分别与所述计量芯片电连接，所述计量芯片与所述主单片机电连接，所述电压电流采样检测模块包括三个电流互感器，所述电流互感器将三相的电流值以及感应出对应的电压信号送入所述计量芯片的输入端，所述温湿度检测模块检测温湿度值并将该值转化为电信号送入所述计量芯片的输入端，所述计量芯片接收处理所述电压电流采样检测模块以及温湿度检测模块发送的信号并将处理后的信号发送至所述主单片机，所述主单片机将采集并计算出的电流值、电压值、温湿度值通过所述通信模块传递给所述智能电容系统和显示装置，所述主单片机还根据计算出的电流值、电压值、温湿度值判断是否发出电容投切指令至所述智能电容系统，所述智能电容系统用以将实时的电容运行工况传递给所述主单片机以及用以执行所述主单片机发送的电容投切指令，所述显示装置用以显示所述主单片机传递的电流值、电压值和温湿度值。

上述有益效果在于：本系统将无功补偿控制器、智能电容系统和显示装置通过通信模块形成一个互联互通的系统，可以将柜内的智能电容投运情况、柜内的温湿度状况实时的上传至控制器，以达到实时监控柜内的运行工况的目的，本系统内部的一次线连接简单，二次连接线可全部通过网线连接，减少了传统的电容补偿柜内一次线、二次线从而使线缆的成本及人力成本大幅下降。

进一步地，所述智能电容系统包括辅单片机、电容投切执行模块、人机界面模块和电源管理模块，所述辅单片机分别与所述电容投切执行模块、人机界面模块和电源管理模块电连接，所述辅单片机通过所述通信模块与所述主单片机进行信息交互，所述电容投切执行模块受所述辅单片机控制来执行电容投切，所述人机界面模块用以进行人机交互，所述电源管理模块用以给所述辅单片机、电容投切执行模块、人机界面模块供电。智能电容系统负责执行无功补偿控制器传送的电容投切指令，保证电容系统电压过零投入、电流过零切除。

进一步地，所述显示装置包括电压显示装置、电流显示装置和温湿显示装置，所述电压显示装置、电流显示装置和温湿显示装置分别包括次单片机和LED显示模块，所述次单片机通过所述通信模块与所述主单片机电连接，所述LED显示模块用以显示电流值、电压值或温湿度值。由于本系统将无功补偿控制器、智能电容系统和显示装置通过通信模块形成一个互联互通的系统，因而电压显示装置、电流显示装置及温湿度显示装置均不需要采样信号，元器件内的电压采集单元、电流采集单元及温湿度采集单元均可以省去，使得元器件成本大幅下降，同时也减去了电压、电流取样线，缩减了线缆成本以及人力成本。

进一步地，所述计量芯片采用ATT7022型。ATT7022型专用计量芯片是一颗高精度三相电能专用计量芯片集成了六路二阶sigma-delta ADC、参考电压电路以及所有功率、能量、有效值、功率因数以及频率测量的数字信号处理等电路，能够测量各相以及合相的有功功率、无功功率、视在功率、有功能量以及无功能量，同时还能测量各相电流、电压有效值、功率因数、相角、频率等参数，满足本系统的需求。

进一步地，所述通信模块为485通信模块，所述无功补偿控制器、智能电容系统和显示装置均通过485总线连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本系统将无功补偿控制器、智能电容系统和显示装置通过通信模块形成一个互联互通的系统，可以将柜内的智能电容投运情况、柜内的温湿度状况实时的上传至控制器，以达到实时监控柜内的运行工况的目的，减少了传统的电容补偿柜内一次线、二次线从而使线缆的成本及人力成本大幅下降；同时因电压显示装置、电流显示装置及温湿度显示装置均不需要采样信号，元器件内的电压采集单元、电流采集单元及温湿度采集单元均可以省去，使得元器件成本大幅下降。

附图说明

图1为本实用新型内部电路框图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解这些实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“外周面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本实用新型描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

如图1所示，一种电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统，包括无功补偿控制器、智能电容系统、显示装置和485通信模块，无功补偿控制器通过485总线分别与智能电容系统、显示装置电连接；

无功补偿控制器包括电压电流采样检测模块、温湿度检测模块、计量芯片和主单片机，电压电流采样检测模块、温湿度检测模块分别与计量芯片电连接，计量芯片与主单片机电连接，电压电流采样检测模块包括三个电流互感器，电流互感器将三相的电流值以及感应出对应的电压信号送入计量芯片的输入端，温湿度检测模块检测温湿度值并将该值转化为电信号送入计量芯片的输入端，计量芯片接收处理电压电流采样检测模块以及温湿度检测模块发送的信号并将处理后的信号发送至主单片机，主单片机将采集并计算出的电流值、电压值、温湿度值通过485通信模块传递给智能电容系统和显示装置，主单片机还根据计算出的电流值、电压值、温湿度值判断是否发出电容投切指令至智能电容系统，以及是否发出电压报警标志、电流报警标志或温湿报警标志至显示装置；

智能电容系统包括辅单片机、电容投切执行模块、人机界面模块和电源管理模块，辅单片机分别与电容投切执行模块、人机界面模块和电源管理模块电连接，辅单片机通过通信模块与主单片机进行信息交互，电容投切执行模块受辅单片机控制来执行电容投切，人机界面模块用以进行人机交互，电源管理模块用以给辅单片机、电容投切执行模块、人机界面模块供电，智能电容系统用以将实时的电容运行工况传递给主单片机以及用以执行主单片机发送的电容投切指令；

显示装置包括电压显示装置、电流显示装置和温湿显示装置；

电压显示装置包括次单片机和LED显示模块，本次单片机实时的将无功补偿控制器传递的三相电压值通过LED显示模块显示出来，同时次单片机检测电压报警标志，一旦有效，则灯光闪烁报警；

电流显示装置也包括次单片机和LED显示模块，本次单片机实时的将无功补偿控制器传递的三相电流值通过LED显示模块显示出来，同时次单片机检测电流报警标志，一旦有效，则灯光闪烁报警；

温湿显示装置也包括次单片机和LED显示模块，本次单片机实时的将无功补偿控制器传递的温湿值通过LED显示模块显示出来，同时次单片机检测温湿报警标志，一旦有效，则灯光闪烁报警。

计量芯片的型号为ATT7022。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (5)

1.一种电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统，其特征在于：包括无功补偿控制器、智能电容系统、显示装置和通信模块，所述无功补偿控制器包括电压电流采样检测模块、温湿度检测模块、计量芯片和主单片机，所述电压电流采样检测模块、温湿度检测模块分别与所述计量芯片电连接，所述计量芯片与所述主单片机电连接，所述电压电流采样检测模块包括三个电流互感器，所述电流互感器将三相的电流值以及感应出对应的电压信号送入所述计量芯片的输入端，所述温湿度检测模块检测温湿度值并将该值转化为电信号送入所述计量芯片的输入端，所述计量芯片接收处理所述电压电流采样检测模块以及温湿度检测模块发送的信号并将处理后的信号发送至所述主单片机，所述主单片机将采集并计算出的电流值、电压值、温湿度值通过所述通信模块传递给所述智能电容系统和显示装置，所述主单片机还根据计算出的电流值、电压值、温湿度值判断是否发出电容投切指令至所述智能电容系统，所述智能电容系统用以将实时的电容运行工况传递给所述主单片机以及用以执行所述主单片机发送的电容投切指令，所述显示装置用以显示所述主单片机传递的电流值、电压值和温湿度值。

2.根据权利要求1所述的电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统，其特征在于：所述智能电容系统包括辅单片机、电容投切执行模块、人机界面模块和电源管理模块，所述辅单片机分别与所述电容投切执行模块、人机界面模块和电源管理模块电连接，所述辅单片机通过所述通信模块与所述主单片机进行信息交互，所述电容投切执行模块受所述辅单片机控制来执行电容投切，所述人机界面模块用以进行人机交互，所述电源管理模块用以给所述辅单片机、电容投切执行模块、人机界面模块供电。

3.根据权利要求1所述的电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统，其特征在于：所述显示装置包括电压显示装置、电流显示装置和温湿显示装置，所述电压显示装置、电流显示装置和温湿显示装置分别包括次单片机和LED显示模块，所述次单片机通过所述通信模块与所述主单片机电连接，所述LED显示模块用以显示电流值、电压值或温湿度值。

4.根据权利要求1-3任一所述的电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统，其特征在于：所述计量芯片采用ATT7022型。

5.根据权利要求4所述的电容补偿柜的智能电容与仪表扩展系统，其特征在于：所述通信模块为485通信模块，所述无功补偿控制器、智能电容系统和显示装置均通过485总线连接。

Images