智能高压并联电容器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高压并联电容器装置，包括控制模块以及与控制模块连接的N个智能电容柜；智能电容柜包括电容器、电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、数据处理单元、无线通信单元以及存储单元；电容器上分别设置有电压采集单元、电流采集单元和温度采集单元，电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、无线通信单元和存储单元均电性连接至数据处理单元；数据处理单元通过无线通信单元通信连接至控制模块。本实用新型专利技术可以对电容器的电压状态、电流状态以及温度状态进行监测，实现了电容器状态的自动监测，减少了人力消耗以及成本，相比于传统的人工监测，对电容器的监测效率更高。测效率更高。测效率更高。

【技术实现步骤摘要】
智能高压并联电容器装置


[0001]本技术属于电子
，具体设计一种智能高压并联电容器装置。

技术介绍

[0002]高压并联电容器装置是电力电网领域常用的设备。高压并联电容器装置一般适用于频率为50Hz，额定电压等级为6kV、10kV以及35kV的输配电系统中。高压并联电容器装置可以使输配电系统功率因数达到最佳，以减少输配电系统和变压器的损耗，降低输配电的线路损耗，改善电网的供电质量。
[0003]传统的高压并联电容器装置仅仅是为电容器提供了一个安置位置，缺少智能控制系统，不能对电容器的健康状况和性能进行实时监测。在现有技术中，为了检测电容装置柜中电容器的健康状况，需要定期在断电情况下进行人工检修，无法进行实时监测，并且增加了人工成本和额外的断电维护时间。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，本技术提供的一种智能高压并联电容器装置解决了现有技术中存在的问题。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：一种智能高压并联电容器装置，包括N个智能电容柜和控制模块，所述N个智能电容柜均与控制模块通信连接；
[0006]所述智能电容柜包括电容器、电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、数据处理单元、无线通信单元以及存储单元；所述电容器上分别设置有电压采集单元、电流采集单元和温度采集单元，所述电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、无线通信单元和存储单元均电性连接至数据处理单元；所述数据处理单元通过无线通信单元通信连接至控制模块。
[0007]进一步地，所述控制模块包括控制台、网络交互单元、人机交互单元以及显示单元；所述网络交互单元、人机交互单元和显示单元均电性连接至控制台，所述网络交互单元通信连接至无线通信单元。
[0008]进一步地，所述数据处理单元包括型号为STM32F103RNT6的处理器U1、晶振Y1、晶振Y2、接地电容C17、接地电容C18、接地电容C19、接地电容C20、接地电容C21、电阻R11、电阻R12以及复位按键K1；
[0009]所述处理器U1的VDD1引脚、VDD2引脚、VDD3引脚、VDD4引脚和VDDA引脚均与+3.3V电压连接，所述处理器U1的VSS1引脚、VSS2引脚、VSS3引脚、VSS4引脚和VSSA引脚均接地，所述处理器U1的OSCIN引脚分别与晶振Y1的一端和接地电容C17连接，所述处理器U1的OSCOUT引脚分别与晶振Y1的另一端和接地电容C18连接，所述处理器U1的PC14引脚分别与晶振Y2的一端和接地电容C20连接，所述处理器U1的PC15引脚分别与晶振Y2的另一端和接地电容C21连接，所述处理器U1的BOOT0引脚通过电阻R11与+3.3V电压连接，所述处理器U1的NRST引脚分别与电阻R12的一端、接地电容C19和复位按键K1的一端连接，所述复位按键K1的另
一端接地，所述电阻R12的另一端与+3.3V电压连接。
[0010]进一步地，所述电压采集单元包括电阻R1、型号为TV1013
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1H的电压互感器T1、型号为OPA2227的运放芯片U5、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、接地电容C2、电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7以及接地电容C8；所述运放芯片U5包括放大器U5A和放大器U5B；
[0011]所述电阻R1的一端连接至电容器的输出正极，所述电阻R1的另一端与电压互感器T1的第1引脚连接，所述电压互感器T1的第2引脚连接至电容器的输出负极，所述电压互感器T1的第3引脚接地，所述电压互感器T1的第4引脚分别与放大器U5A的反相输入端、电阻R2的一端和电容C1的一端连接，所述放大器U5A的同相输入端接地，所述放大器U5A的输出端分别与电容C1的另一端、电阻R2的另一端和电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与接地电容C2和电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与电容C3的一端和电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与接地电容C4和放大器U5B的同相输入端连接，所述放大器U5B的反相输入端分别与电容C3的另一端、放大器U5B的输出端和处理器U1的PA2引脚连接，所述运放芯片U5的第4引脚分别与
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5V电压、接地电容C7和接地电容C8连接，所述运放芯片U5的第8引脚分别与+5V电压、接地电容C5和接地电容C6连接。
[0012]进一步地，所述电流采集单元包括电阻R6、型号为TA12
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200的电流互感器T2、型号为OPA2227的运放芯片U6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C9、接地电容C10、电容C11、接地电容C12、接地电容C13、接地电容C14、接地电容C15以及接地电容C16；所述运放芯片U6包括放大器U6A和放大器U6B；
[0013]所述电阻R6的一端连接至电容器的输出正极，所述电阻R6的另一端与电流互感器T2的第1引脚连接，所述电流互感器T2的第2引脚连接至电容器的输出负极，所述电流互感器T2的第3引脚接地，所述电流互感器T2的第4引脚分别与放大器U6A的反相输入端、电阻R7的一端和电容C9的一端连接，所述放大器U6A的同相输入端接地，所述放大器U6A的输出端分别与电容C9的另一端、电阻R7的另一端和电阻R8的一端连接，所述电阻R8的另一端分别与接地电容C10和电阻R9的一端连接，所述电阻R9的另一端分别与电容C11的一端和电阻R10的一端连接，所述电阻R10的另一端分别与接地电容C12和放大器U6B的同相输入端连接，所述放大器U6B的反相输入端分别与电容C11的另一端、放大器U6B的输出端和处理器U1的PA3引脚连接，所述运放芯片U6的第4引脚分别与
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5V电压、接地电容C15和接地电容C16连接，所述运放芯片U6的第8引脚分别与+5V电压、接地电容C13和接地电容C14连接。
[0014]进一步地，所述温度采集单元包括型号为DS18B20的温度传感器U2，所述温度传感器U2的VCC引脚分别与电阻R13的一端和+5V电压连接，所述温度传感器U2的DQ引脚与处理器U1的PA4引脚连接，所述温度传感器U2的GND引脚接地。
[0015]进一步地，所述存储单元包括W25X16的存储芯片U3、电阻R14以及接地电容C22；
[0016]所述存储芯片U3的/CS引脚分别与处理器U1的PA9引脚和电阻R14的一端连接，所述存储芯片U3的DO引脚与处理器U1的PA6引脚连接，所述存储芯片U3的/WP引脚分别与接地电容C22、电阻R14的另一端、+3.3V电压、存储芯片U3的VCC引脚和存储芯片U3的/HOLD引脚连接，所述存储芯片U3的GND引脚接地，所述存储芯片U3的DIO引脚与处理器U1的PA7引脚连接，所述存储芯片U3的CLK引脚与处理器U1的PA5引脚连接。
[0017]进一步地，所述无线通信单元包括型号为NRF24L01的通信芯片U4，所述通信芯片
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能高压并联电容器装置，其特征在于，包括N个智能电容柜和控制模块，所述N个智能电容柜均与控制模块通信连接；所述智能电容柜包括电容器、电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、数据处理单元、无线通信单元以及存储单元；所述电容器上分别设置有电压采集单元、电流采集单元和温度采集单元，所述电压采集单元、电流采集单元、温度采集单元、无线通信单元和存储单元均电性连接至数据处理单元；所述数据处理单元通过无线通信单元通信连接至控制模块。2.根据权利要求1所述的智能高压并联电容器装置，其特征在于，所述控制模块包括控制台、网络交互单元、人机交互单元以及显示单元；所述网络交互单元、人机交互单元和显示单元均电性连接至控制台，所述网络交互单元通信连接至无线通信单元。3.根据权利要求1所述的智能高压并联电容器装置，其特征在于，所述数据处理单元包括型号为STM32F103RNT6的处理器U1、晶振Y1、晶振Y2、接地电容C17、接地电容C18、接地电容C19、接地电容C20、接地电容C21、电阻R11、电阻R12以及复位按键K1；所述处理器U1的VDD1引脚、VDD2引脚、VDD3引脚、VDD4引脚和VDDA引脚均与+3.3V电压连接，所述处理器U1的VSS1引脚、VSS2引脚、VSS3引脚、VSS4引脚和VSSA引脚均接地，所述处理器U1的OSCIN引脚分别与晶振Y1的一端和接地电容C17连接，所述处理器U1的OSCOUT引脚分别与晶振Y1的另一端和接地电容C18连接，所述处理器U1的PC14引脚分别与晶振Y2的一端和接地电容C20连接，所述处理器U1的PC15引脚分别与晶振Y2的另一端和接地电容C21连接，所述处理器U1的BOOT0引脚通过电阻R11与+3.3V电压连接，所述处理器U1的NRST引脚分别与电阻R12的一端、接地电容C19和复位按键K1的一端连接，所述复位按键K1的另一端接地，所述电阻R12的另一端与+3.3V电压连接。4.根据权利要求3所述的智能高压并联电容器装置，其特征在于，所述电压采集单元包括电阻R1、型号为TV1013
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1H的电压互感器T1、型号为OPA2227的运放芯片U5、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、接地电容C2、电容C3、接地电容C4、接地电容C5、接地电容C6、接地电容C7以及接地电容C8；所述运放芯片U5包括放大器U5A和放大器U5B；所述电阻R1的一端连接至电容器的输出正极，所述电阻R1的另一端与电压互感器T1的第1引脚连接，所述电压互感器T1的第2引脚连接至电容器的输出负极，所述电压互感器T1的第3引脚接地，所述电压互感器T1的第4引脚分别与放大器U5A的反相输入端、电阻R2的一端和电容C1的一端连接，所述放大器U5A的同相输入端接地，所述放大器U5A的输出端分别与电容C1的另一端、电阻R2的另一端和电阻R3的一端连接，所述电阻R3的另一端分别与接地电容C2和电阻R4的一端连接，所述电阻R4的另一端分别与电容C3的一端和电阻R5的一端连接，所述电阻R5的另一端分别与接地电容C4和放大器U5B的同相输入端连接，所述放大器U5B的反相输入端分别与电容C3的另一端、放大器U5B的输出端和处理器U1的PA2引脚连接，所述运放芯片U5的第4引脚分别与
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5V电压、接地电容C7和接地电容C8连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹金，吴军，郑伟，谭千里，
申请(专利权)人：成都伍零三科技集团有限公司，
类型：新型
国别省市：