智能电容器补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能电容器补偿装置，包括壳体，所述壳体内设置有CPU处理模块、采样电路、交流输入模块、电源模块、电容器补偿模块、复合开关电路和RS485接口，三相电压经交流输入模块与采样电路连接，所述电源模块、电容器补偿模块、采样电路、复合开关电路和RS485接口均与所述CPU处理模块连接；所述电容器补偿模块包括分相补偿模块和三相共补模块。本实用新型专利技术能够适应现场负荷的变化情况，具有补偿效果好、功耗低、可靠性高的优点，实现低压无功补偿电容器过零安全投切和完善的保护功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及无功补偿
，具体涉及一种智能电容器补偿装置。
技术介绍
在电力系统中，电压和频率是衡量电能质量的两个最基本最重要的指标，为确保电力系统的正常运行，供电电压和频率必须稳定在一定的范围内。频率的控制与有功功率的控制密切相关，而电压控制的重要方法之一是对电力系统的无功功率进行控制。无功功率对供电系统的运行都是十分重要的，当无功功率不足时，将降低发电机的有功功率输出，使电源设备的利用率下降，而且使电力线路的电压损失加大，造成电能质量下降，还使供电系统损耗加大，造成能源的损失。目前，我国电网的功率因数普遍较低，造成了电网线损较大。配电网中存在着较多的感性负荷，电动机消耗的电能占全国用电量的70％以上，而大部分的电动机由于设计和使用上的原因其功率因数往往偏低，一般只有0.7左右。这些感性负载在运行时需要吸收大量的无功功率来保持系统的功率平衡。另外，随着现代电力电子技术的发展，各种电力电子系统，尤其是大功率变流、变频系统在电力系统的广泛应用给工业和电力企业的电能变换带来巨大方便，并在工业生产过程中得到了广泛的应用，有些甚至己成为大型工矿企业的关键环节。但这些系统功率因数往往很低，给电网带来额外负担并影响供电质量。为保证发电机的出力效率，通常系统电源只提供少量的无功功率，大量的无功功率需要在各级变(配)电站(所)进行补偿。大力提高电网功率因数，降低线损，节约能源，挖掘发电设备的潜力，是当前电力网发展的趋势。传统的无功功率动态补偿系统是同步调相机（synchronouscompensator），它是专门用来产生无功功率的同步电机，在过励磁或欠励磁的不同情况下，可以分别发出不同大小的容性或感性无功功率，同步调相机由于它是旋转点击，因此损耗和噪声都较大，运行维护复杂，而且响应速度慢，在很多情况下已无法适应快速无功功率控制的要求。公开号为CN102638050的专利技术专利公开了一种无功补偿装置及补偿方法，在无功功率控制器上添加联网通讯模块和RS485接口，以及配套的切换电容器复合开关添加联网通讯模块和RS485接口，通过通讯模块和相对应的通讯协议，通过RS485接口的串接，达到无功功率控制器和切换电容器复合开关联网控制，从而实现智能化控制投入和切除电容器功能，使得无功功率得以补偿。但是该装置仅能实现单一的补偿功能，不能适应现场负荷的复杂变化情况。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种智能电容器补偿装置，能够适应现场负荷的变化情况，具有补偿效果好、功耗低、可靠性高的优点。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案如下：一种智能电容器补偿装置，其中，包括壳体，所述壳体内设置有CPU处理模块、采样电路、交流输入模块、电源模块、电容器补偿模块、复合开关电路和RS485接口，三相电压经交流输入模块与采样电路连接，所述电源模块、电容器补偿模块、采样电路、复合开关电路和RS485接口均与所述CPU处理模块连接；所述电容器补偿模块包括分相补偿模块和三相共补模块。优选的，所述分相补偿模块包括三个并联的电容器，所述三相共补模块包括三个串联的电容器，所述分相补偿模块与所述三相共补模块经两路RS485连接。优选的，所述壳体上设置有LED指示灯和按键模块；所述按键模块与CPU处理模块连接。优选的，所述壳体内还设置有LED指示灯显示模块，所述LED指示灯显示模块分别与CPU处理模块和LED指示灯连接。优选的，所述壳体上设置有数码管，所述数码管与所述LED指示灯显示模块连接。优选的，所述壳体上还设置有工作模式开关，所述工作模式开关与CPU处理模块连接。优选的，所述壳体内还设置有通讯模块，所述通讯模块与CPU处理模块连接。本技术的有益效果是：本技术以低压无功补偿电容器为无功补偿的主体，主要适用于公网配电系统、箱变、成套柜、户外配电箱、工厂配电系统、居民小区配电系统、市政商业建筑、交通隧道配电系统等场合。本技术实现了低压无功补偿电容器过零安全透切和完善的保护功能，配备了数码管和LED指示灯显示模块、交流输入模块、采样电路、串口通讯模块、电源模块、按键模块，复合开关电路，两路RS485，电路集成了现代测控、电力电子、网络通信、自动控制、电力电子等模块，具有补偿效果好，体积小，功耗低，价格低廉，节约成本，使用灵活，使用寿命长，可靠性高等特点，适应了现代电网对无功的更高要求。附图说明图1是智能电容器补偿装置的外形结构示意图。图2是智能电容器补偿装置的前面板示意图。图3是智能电容器补偿装置的电路原理框图。图4是智能电容器补偿装置的电气原理接线图。具体实施方式下面结合附图对技术技术方案进一步说明：实施例1:如图1－图4所示，本技术包括壳体，壳体上设置有RJ485接入端口1和A、B、C交流电压输入端口2，壳体的前面板上设置有LED灯3、数码管4、按键模块5、工作模式开关6。壳体内设置有CPU处理模块、采样电路、交流输入模块、电源模块、电容器补偿模块、复合开关电路和RS485接口，三相电压经交流输入模块与采样电路连接，电源模块、电容器补偿模块、采样电路、复合开关电路和RS485接口均与所述CPU处理模块连接；电容器补偿模块包括分相补偿模块和三相共补模块。图1是智能电容器补偿装置的外形结构示意图，在壳体上配置RJ485接入端口1，A、B、C交流电压输入端口2。图2智能电容器补偿装置前面板，主要包括LED灯3、数码管4、按键模块5、工作模式开关6。按键模块5：使用4个按键，分别为(1)\UP\键、(2)\DOWN\键、(3)\ENTER\键、(4)\ESC\键；在查看信息界面时\UP\、\DOWN\键用于翻页操作。参数设置界面\UP\键用于数字的加减，\DOWN\键用于移位操作，\ENTER\键用于确认定值修改，\ESC\键取消定值修改。LED灯3：主要用来显示电容器工作状态、工作模式、通信状态。数码管4：主要显示包括数据查看、电容器信息、手动控制投切、参数查看及设定的内容；配合按键进行人机对话：能够对保护参数、测量参数等进行设定。工作模式开关6：根据现场需要，在进行测试时，将开关打到调试状态上，该状态下可以进行参数修改，但是检测数据不会上传，电容器也不会进行动作，修改完成后将开关打到工作模式上电容器开始正常工作，在该状态上不能修改电容器参数。如图3、图4所示，电源模块：由380VAC转换为+12V、+5V、+3.3V电压。采样电路：采集三路电压、三路电流、温度模拟量，有7路采样通道。CPU处理模块：CPU使用浮点DSP控制器，主频150MHz，CPU实现装置的通用元件和人机界面及后台通信功能，DSP完成所有的测控算法和逻辑功能。复合开关电路：单向可控硅和磁保持继电器并联的复合开关对电容器进行投切控制，电压过零投入，电流过零切除。如图4所示，智能电容器补偿装置配置共补/分补电容器，电容器与电容器间使用RS485通讯，智能电容器补偿装置作为从设备执行控制器投切命令，当作为独立的设备自动切换为主机判断电容器投切命令。分相补偿模块包括三个并联的电容器，三相共补模块包括三个串联的电容器，分相补偿模块与所述三相共补模块经两路RS485连接。三相共补模块配备两组电容器，容量有（20+30）kva本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电容器补偿装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设置有CPU处理模块、采样电路、交流输入模块、电源模块、电容器补偿模块、复合开关电路和RS485接口，三相电压经交流输入模块与采样电路连接，所述电源模块、电容器补偿模块、采样电路、复合开关电路和RS485接口均与所述CPU处理模块连接；所述电容器补偿模块包括分相补偿模块和三相共补模块。

【技术特征摘要】
1.一种智能电容器补偿装置，其特征在于：包括壳体，所述壳体内设置有CPU处理模块、采样电路、交流输入模块、电源模块、电容器补偿模块、复合开关电路和RS485接口，三相电压经交流输入模块与采样电路连接，所述电源模块、电容器补偿模块、采样电路、复合开关电路和RS485接口均与所述CPU处理模块连接；所述电容器补偿模块包括分相补偿模块和三相共补模块。2.根据权利要求1所述的一种智能电容器补偿装置，其特征在于：所述分相补偿模块包括三个并联的电容器，所述三相共补模块包括三个串联的电容器，所述分相补偿模块与所述三相共补模块经两路RS485连接。3.根据权利要求1所述的一种智能电容器补偿装置，其特征在于：所述壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺翔，欧传刚，徐铭铭，傅强，马建伟，赵景涛，李红丹，周强，孙芊，陈琛，王磊，秦卉，冯光，谢丰，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司电力科学研究院，国电南瑞科技股份有限公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：河南;41