一种复合开关控制的智能低压电力电容器制造技术

本实用新型专利技术提供一种复合开关控制的智能低压电力电容器，包括电压电流采样电路、A/D转换电路、温度采样电路、过零检测触发电路、键盘扫描电路、数码管显示电路、RS485通信接口、复合开关投切电路、电容器和微控单元，电压电流采样电路一端连接三相电线，另一端连接A/D转换电路，A/D转换电路、温度采样电路、过零检测触发电路、键盘扫描电路、数码管显示电路和RS485通信接口分别连接微控单元，本实用新型专利技术设计合理，使用方便，采用无涌流无功耗的复合开关控制投切方式，提高电容使用寿命，能够快速准确投切电容器，实现对低压配电网的大容量无功快速补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种复合开关控制的智能低压电力电容器
本技术涉及电容器领域，具体涉及一种复合开关控制的智能低压电力电容器。
技术介绍
近年来城乡电网中使用感性负荷越来越多，无功补偿技术在各个低压配电网的公用配变中越来越得到广泛应用。但无功补偿设备在接触器投人和切除电容时存在涌流大，电容使用寿命短；电容器保护功能少，使用寿命降低；接触器触点易烧结等缺点川。因此，研制模块化、智能化、保护功能齐全的无功补偿设备，对于城乡电网建设和改造具有重要意义。
技术实现思路
本技术的目的是为解决上述不足，提供一种复合开关控制的智能低压电力电容器。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种复合开关控制的智能低压电力电容器，包括电压电流采样电路、A/D转换电路、温度采样电路、过零检测触发电路、键盘扫描电路、数码管显示电路、RS485通信接口、复合开关投切电路、电容器和微控单元，电压电流采样电路一端连接三相电线，另一端连接A/D转换电路，A/D转换电路、温度采样电路、过零检测触发电路、键盘扫描电路、数码管显示电路和RS485通信接口分别连接微控单元，过零检测触发电路连接复合开关投切电路，复合开关投切电路连接电容器。电压电流采样电路包括3路电压信号和3路电流信号。微控单元采用瑞萨R8C/25单片机芯片。过零检测触发电路采用MOC3083光电双向可控硅驱动器。本技术具有如下有益的效果：本技术设计合理，使用方便，采用无涌流无功耗的复合开关控制投切方式，提高电容使用寿命，能够快速准确投切电容器，实现对低压配电网的大容量无功快速补偿。附图说明图1为本技术的整体结构示意图；图2为本技术的过零检测和复合开关控制投切电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的说明：如图1所示，一种复合开关控制的智能低压电力电容器，包括电压电流采样电路1、A/D转换电路2、温度采样电路3、过零检测触发电路4、键盘扫描电路5、数码管显示电路6、RS485通信接口7、复合开关投切电路8、电容器9和微控单元10，电压电流采样电路1一端连接三相电线，另一端连接A/D转换电路2，A/D转换电路2、温度采样电路3、过零检测触发电路4、键盘扫描电路5、数码管显示电路6和RS485通信接口7分别连接微控单元10，过零检测触发电路4连接复合开关投切电路8，复合开关投切电路8连接电容器9。电压电流采样电路1包括3路电压信号和3路电流信号。微控单元10采用瑞萨R8C/25单片机芯片。过零检测触发电路4采用MOC3083光电双向可控硅驱动器。工作原理：先对三相电压电流进行采样然后通过A/D转换得到电压电流的瞬时值，单片机经过FFT运算得到三相电路的电压有效值、电流有效值、功率因数、有功功率、无功功率和电网频率，根据计算结果给出投切电容器指示。MOC3083对电压进行过零检测，在电压峰值时刻(过零时刻)触发晶闸管，通过复合开关控制投切电容器。数码管可显示电容器容量、变比、电压电流值、功率因数、电网频率等参数。通过RS485通信可实现对多台智能低压电力电容器的控制。电压电流采样电路的输入包括3路电压信号和3路电流信号，交流的电压电流先经过互感器对模拟信号缩小，然后经过偏置电路抬高基础电压(由于单片机自带的A/D采样口只能为正值)，再经过LM224放大电路进入单片机的10位A/D口。由于智能低压电力电容器对于是否需要投切电容器的判断是由单片机实现，所以关键是过零检测和复合开关控制投切。如图2所示，过零检测和复合开关控制投切主要由光电双向可控硅驱动器MOC3083、晶闸管以及磁保持继电器组成。晶闸管的触发采用MOC3083，MOC3083的输入和输出采用光电隔离，内部拥有过零检测电路，MOC3083有六个管脚，管脚1、2是输入端；管脚4、6是输出端，管脚4和6接低压交流主回路，由三端双向可控硅开关元件控制回路的通断。可检测到输入电压与电容器端电压相等的所谓过零时刻，此时输入电压达到峰值。当单片机判断需要投入电容器时，首先单片机给MOC3083发送触发信号；MOC3083检测到过零时刻即输入电压达到峰值时，MOC3083的4脚或者6脚发出触发脉冲，使晶闸管导通投入电容器，达到无涌流投入电容器的目的，同时通过光耦器件将晶闸管导通信号传给单片机；然后单片机在100ms内发出指令闭合磁保持继电器(一种无功耗开关器件)，将晶闸管电路短路，由闭合的磁保持继电器接替承载电容器正常工作电流；此后单片机再向MOC3083撤出晶闸管触发信号。由于磁保持继电器闭合后接触电阻远小于晶闸管电路导通时候的电阻，达到节能和延长晶闸管使用寿命的目的。当管脚1、2之间有大于5mA的触发电流时，可使MOC3083内部砷化镓发光二极管发射红外光，然后MOC3083中的过零检测模块检测管脚4、6之间的电压，如果电压出现过零点则触发三端双向可控硅开关元件，使管脚4、6由断开状态转变为导通状态。当管脚1、2之间的电流消失时，则管脚4、6由导通状态转变为断开状态。当单片机判断需要切除电容器时，首先单片机给MOC3083发送触发信号，使晶闸管导通；然后单片机发出指令断开磁保持继电器，此时由晶闸管暂时承载电容器正常工作电流；最后单片机向MOC3083撤出触发信号，晶闸管在电流过零时分闸，将电容器切除以达到无过电压的目的。通过将晶闸管和磁保持继电器并接形成的复合开关，既实现电压过零导通和电流过零切除，使得导通和断开的瞬间具有可控硅开关的优点，而且在正常接通期间又具有接触器无功耗开关的优点。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合开关控制的智能低压电力电容器，包括电压电流采样电路、A/D转换电路、温度采样电路、过零检测触发电路、键盘扫描电路、数码管显示电路、RS485通信接口、复合开关投切电路、电容器和微控单元，其特征在于：电压电流采样电路一端连接三相电线，另一端连接A/D转换电路，A/D转换电路、温度采样电路、过零检测触发电路、键盘扫描电路、数码管显示电路和RS485通信接口分别连接微控单元，过零检测触发电路连接复合开关投切电路，复合开关投切电路连接电容器。

【技术特征摘要】
1.一种复合开关控制的智能低压电力电容器，包括电压电流采样电路、A/D转换电路、温度采样电路、过零检测触发电路、键盘扫描电路、数码管显示电路、RS485通信接口、复合开关投切电路、电容器和微控单元，其特征在于：电压电流采样电路一端连接三相电线，另一端连接A/D转换电路，A/D转换电路、温度采样电路、过零检测触发电路、键盘扫描电路、数码管显示电路和RS485通信接口分别连接微控单元，过零检测触发电路连接复合开关投切...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭明，
申请(专利权)人：深圳市煊尔泰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44