本发明专利技术涉及一种供配电领域中的电气控制装置，特别是涉及一种低压无功补偿投切装置。本发明专利技术为一种低压无功补偿投切装置，它包括控制系统和若干个低压无功补偿模块，其结构要点在于低压无功补偿模块为一整体部件，控制系统由电源电路、显示及按键电路、专用电量测量芯片、采样电路及单片机构成，由电源电路向控制系统其它几个用电部分供电。本发明专利技术优点：接线方便、结构紧凑便于脱开补偿电容进行投切试验，采用“梯级投切、无功量为投切门限值”的方式对用户系统无功进行精确补偿，合理设置阶梯倍数、各容量电容个数可兼顾最小投切步进值并使各小容量电容不被频繁地重复使用；控制系统采用专用电量测量芯片与单片机“各司其职”以优化、简化电路的软、硬件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种供配电领域中的电气控制装置，特别是涉及一种低压无功 补偿投切装置。
技术介绍
众所周知，由于0. 4KV低压无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重 要作用，因此无功补偿一直是电力部门和用户非常重视的问题。无功补偿技术 的使用，对于有效提高系统的电压稳定性，保证电网的电压质量，提高发输电 设备的利用率，降低无功网损和减少发电费用具有十分重要的意义。0. 4KV低压电网无功补偿技术经历了多年的发展，目前使用较广泛的产品 主要有以下缺点1、结构形式 一种结构是采用普通的无功补偿控制器、熔 断器(或空气开关)、专用交流接触器(或复合开关)、热继电器、电力电容器 等分立器件，分别装设于低压开关拒内或拒面，再分别用导线连接。这种方式 结构复杂，功能单一，接线繁瑣，故障率高；另一种是模块化结构，但由于机 械结构设计上的原因使得该产品无法在脱离补偿电容的情况下进行试验，不利 于采用该产品组装的电容拒的出厂检验，往往只能在电容拒现场安装完毕并运 行后才能发现问题。2、控制技术对于一组多个低压无功补偿电力电容器的 控制主要针对等容量补偿电容采用循环投切和编码投切两种方式，控制器采集 电流和电压值，经过简单的计算得到功率因数或无功电流，并将功率因数作为 投切门限值(或参考无功电流值进行控制)，控制电容器的投切。这种方式经 常造成过补或欠补，轻载的情况下易造成投切震荡，影响电容器的使用寿命及 电网的稳定性，而且此种控制方式投切精度不高，未补偿的无功量绝对值与用 户系统的容量有关，容量越大的系统中未补偿的无功带来的损耗越大。3、电 路结构除传统的非智能化的产品外，现有产品大多采用一片单片机芯片作为 电量测量及控制的核心部分，若要满足多个物理量的测量精度、有效地分离基波谐波分量并使整机控制功能完善则必将使软、硬件复杂，整机故障率增加， 稳定性下降，且开发周期延长，开发难度加大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有低压无功补偿技术存在的缺点，提供一种结构 新颖、电路简单、测量精度较高、控制功能完善、能根据实际需要合理设置电 容器容量的阶梯倍数及各种容量电容个数的低压无功补偿投切装置。本专利技术所采用的技术方案为一种低压无功补偿投切装置，它包括控制系统 和若干个低压无功补偿模块，其结构要点在于低压无功补偿模块为一整体部 件，控制系统由电源电路、显示及按键电路、专用电量测量芯片、采样电路及 单片机构成，由电源电路向控制系统其它几个用电部分供电。电量测量芯片与采样电路及单片机相接，采样电路用于采集电网的各种电 参数，并将强电信号转换为电量测量芯片所需要的弱电信号送往电量测量芯 片，电量测量芯片将采样电路送来的信号进行处理，并完成计算、校正，与单 片机进行通讯完成信号的双向传输，单片机监控电量测量芯片的工作状态，将 电量测量芯片送来的测量结果进行分析、逻辑判断、计算，以控制低压无功补 偿模块工作状态。低压无功补偿模块是由电力电容器及装于侧盖内的控制单元构成，控制单 元由空气开关或熔断器、复合开关及驱动电路板、显示及操作板、模块电源电 路、外接端口构成，由模块电源电路向模块中除电力电容器及复合开关外的其 余电路供电，电力电容器上装有固定件，固定件与侧盖连接成一整体，复合开 关及驱动电路板、显示及操作板固定在侧盖内，外接端口固定在驱动电路板上， 侧盖在外接端口处有开孔。整个装置中各低压无功补偿模块的电容量是不等的， 一般而言，最小电容器电容量越小，补偿精度越高，通常最小电容为5千乏，其余电容器容量为最 小电容器容量的任意非零整数倍。单片机以基波无功量作为投切门限值，对内置电容容量按梯级分布的低压无功补偿模块进行控制，投切的步进值等于最小低压无功补偿模块中电容器的容量值；以谐波值用于保护本低压无功补偿投切装置，使本装置在谐波超限时 处于闭锁状态。本专利技术的优点在于1、独特的模块化结构与采用类似结构的传统产品相比除了具有接线方便、结构紧凑等优点外，其优势还在于能方便地脱开补偿电容进行投切试验，并且模块"显示及操作板"上的投入指示灯能真实地反映复合开关的工作状态，采用类似结构的传统产品由于不能脱开补偿电容做投切试验，即便釆用软、硬件措施能不脱开补偿电容，使模块模拟投入状态进行试验 时，其模块上的或模块外接的投入指示灯也不能真实地反映复合开关的工作状态，故采用类似结构的传统产品不能方便地做电容拒的出厂试验。2、根据检 测出的基波无功量采用"梯级投切"的方式对用户系统无功进行精确地补偿， 此种投切方式可将最小投切步进值做得十分精细，合理设置阶梯倍数及各种容 量电容个数，即可在兼顾最小投切步进值的同时，又使得每个小容量电容不被 频繁地重复使用，同时此种投切可兼容传统循环投切方式。另外采用基波无功 功率作为投切门限值比采用无功电流或功率因数能更好地避免投切震荡，并能更精确地对电网的无功进行补偿，使功率因数无限逼近于l (无功电流或功率 因数均只能间接地反映电网的无功功率，且功率因数反映的更只是有功功率与 视在功率的比值，在容量越大的系统中未补偿的无功带来的损耗越大)，在节能降耗方面此优势具有较大实际意义。3、由于采用专用电量测量芯片及功能 强大的工业级单片机作为控制器的核心部分，使得检测电路简单且准确可靠， 单片机仅需完成简单计算、逻辑判断等任务，与传统类似产品相比软、硬件均 大幅度地简化了，但测量精度、测量项目、整机稳定性等却有了很大的提高。 附图说明图1为本专利技术的原理示意图图2为本专利技术低压无功补偿投切模块结构示意图其中l侧盖 2空气开关或熔断器3滑盖4电容器顶盖 5固定件 6电力电容器 7驱动电路板 8显示及操作板 9外接端口 10开孔 11专用电量测量芯片12采样电路 13单片机 14显示及按键电路15电源电路 16模块电源电路 17复合开关具体实施例方式行修改，添加和替换都是可能的，都没有超出本专利技术的保护范围。如图1所示， 一种低压无功补偿投切装置，它包括控制系统和30个低压 无功补偿模块，每个低压无功补偿模块为一整体部件，通过数据线(端子l、 2)与控制系统相连，控制系统由电源电路15、显示及按键电路14、专用电量 测量芯片11、采样电路12及单片机13构成，由电源电路15向控制系统其它 几个用电部分供电。电量测量芯片11与采样电路12及单片机13相接，采样 电路12用于采集电网的各种电参数，并将强电信号转换为电量测量芯片11 所需要的弱电信号送往电量测量芯片，电量测量芯片11将采样电路12送来的 信号进行处理，并完成计算、校正，与单片机13进行通讯完成信号的双向传 输，单片机13监控电量测量芯片ll的工作状态，将电量测量芯片送来的测量 结果进行分析、逻辑判断、计算，以控制低压无功补偿模块工作状态。三相电送入控制系统和低压无功补偿模块，送入控制系统的三相电压有一 相只送入采样电路12，另两相电压除送入采样电路12外还同时送入电源电路 15,三相取样电流送采样电路12与同时送入采样电路1 2的三相电压共同经 采样电路的采集、转换后送专用电量测量芯片ll以测出电网各参数，此参数 经单片机13处理后的结果， 一路送显示及按键电路14,另一路送各低压无功 补偿模块以控制各模块的投切。30路低压无功补偿模块中的电容器容量不本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低压无功补偿投切装置，它包括控制系统和若干个低压无功补偿模块，其特征在于，低压无功补偿模块为一整体部件，控制系统由电源电路（１５）、显示及按键电路（１４）、专用电量测量芯片（１１）、采样电路（１２）及单片机（１３）构成，由电源电路（１５）向控制系统其它几个用电部分供电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陶文杰，林劲松，甘锋，
申请(专利权)人：福州同溢联创电气有限公司，
类型：发明
国别省市：35[中国|福建]
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