工作状态监控装置、电容器以及无功功率因数补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术为一种电容工作状态监控装置以及无功功率因数补偿装置，其中电容工作状态监控装置，其包括：一信号采集单元，其用以采集电容所在线路的电流信号；一判定单元，其用以判定所述的电容是否被接入线路，并输出一判定信号。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

Working state monitoring device, capacitor and reactive power factor compensation device

The utility model relates to a capacitor working state monitoring device and reactive power factor compensation device, wherein the capacitor working state monitoring device, which comprises a signal acquisition unit, the current signal is used to collect the capacitor line; a judging unit, which is used to determine the capacitance is access line, and output a decision signal.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及的是一种电容工作状态监控方案，特别涉及的是一种电容工作状 态监控装置，具有工作状态监控功能的电容器以及具有电容工作状态监控功能的无功功率 因数补偿装置。
技术介绍
电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷， 这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功 率。随着大量感性负荷的迅猛增长，电力供电系统提供的电能质量变差，线路上的电压降落 和功率损耗增大，不仅影响了用户的正常生产、生活，还给电力部门造成经济损失。这种现 象不仅存在于低压配网在高压供电线路上也是存在的，特别是在高压线路。因此在电网中 安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电 网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。减少了无功功率在电网中的流动，可 以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这种措施称作功率因 数补偿。无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。因为供电局发出来的电是以 KVA或者MVA来计算的，但是收费却是以KW，也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有 一个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。大部分的无效功都是电感 性，也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……，几乎所有的无效功都是电感性，电容性 的非常少见。也就是因为这个电感性的存在，造成了系统里的一个KVAR值，三者之间是一 个三角函数的关系KVA2 = Kff2+KVAR2简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为零的话，KVA就会与KW相等， 那么供电局发出来的IKVA的电就等于用户IKW的消耗，此时成本效益最高，所以功率因数 是供电局非常在意的一个系数。用户如果没有达到理想的功率因数，相对地就是在消耗供 电局的资源，所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规 定是必须介于电感性的0. 9 1之间，低于0. 9，或高于1. 0都需要接受处罚。因此我们必 须要把功率因数控制在一个非常精密的范围，过多过少都不行。中国专利03233221. 1公开了一种智能低压无功补偿装置，包括无功补偿控制器、 配变监测电能表，其还包括至少一个由空气开关、交流接触器和电容器构成的电容器模块； 其中控制器的输出信号接电容器模块中交流接触器接触线圈的控制回路，配变监测电能表 上的开关量输入接口和交流接触器的辅助触头连接；装置的电源由配电变压器的低压侧经 电流互感器引到装置中的母线，母线上并联了避雷器，将电源分配给配变监测电能表、无功 补偿控制器和各个电容器模块。但是在具体用电管理实践中，由于功率补偿装置发出了对电容器的投切指令，但 是电容器是否真的投切到位，在具体的工作情况下没有办法确定；同时电容器内的温度，如果超过某一限度就电容器发生爆炸，目前也没有办法解决这些问题。鉴于上述缺陷，本技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得本实用新 型。
技术实现思路
本技术为一种电容工作状态监控装置、具有工作状态监控功能的电容器以及 具有电容工作状态监控功能的无功功率因数补偿装置，用以克服上述技术缺陷。为实现上述目的，本技术首先提供一种电容工作状态监控装置，其包括一信号采集单元，其用以采集电容所在线路的电流信号；一判定单元，其用以判定所述的电容是否被接入线路，并输出一判定信号。对于所述的信号采集单元可以采用两种方式来实现，其中之一所述的信号采集单 元为一电流传感器，其设置在所述的电容所在的线路上。其中之二，所述的信号采集单元为一锰铜片，其设置在所述的电容所在的线路上。其中，所述的判定单元包括一信号预处理子单元，用以进行对采集到的电流信号，进行滤波和整流处理，产生 第一电压信号；一信号判定子单元，其获取所述的第一电压信号，并输出所述的判定信号。较佳的，所述的信号预处理子单元包括一整流二极管，其与所述的信号采集单元相连接；一滤波电路，其包括一滤波电容和一组分压电阻。较佳的，所述的信号判定子单元为一光电耦合器，其输入端与所述的信号预处理 子单元相连接，其输出端输出所述的判定信号，通过高/低电位指示所述的电容是否处于 工作状态。为了对电容的使用安全进行监控，还包括一温度检测器，用以对所述电容的工作 温度进行检测，在温度超过某一阈值时输出一控制信号。为了能够将电容的工作状态传输出去，还包括一通信单元，其与所述的判定单元 相连接，用以将所述的电容工作状态的传输给一远端接收装置。其次还提供了一种具有工作状态监控的电容器，其包括至少一个电容器，以及与 所述的电容器相结合的上述电容工作状态监控装置，所述的电容工作状态监控装置包括一信号采集单元，其用以采集所述电容器所在线路的电流信号；一判定单元，其用以判定所述的电容器是否被接入线路，并输出一判定信号。最后提供一种具有电容工作状态监控的无功功率因数补偿装置，其包括一无功 功率因数补偿装置本体，还包括一电容工作状态监控器，其与所述的无功功率因数补偿装 置本体中的一处理单元相连接；所述的电容工作状态监控检测器包括一信号采集单元，其用以采集电容所在线路的电流信号；一判定单元，其用以判定所述的电容是否被接入线路，并输出一判定信号给所述 的处理单元。其中，所述的无功功率因数补偿装置本体包括一电源单元，其用以为提供电力；一采样单元，其用以接收相线上实时的电压信号、电流信号；所述的处理单元，其利用所述的电压信号、电流信号以及接收到的至少一用电管 理单元的控制信息进行数据处理，并输出相应的控制信号，其中，所述的数据处理至少包 括计算出消耗的电能值、有功功率、无功功率以及功率因数值，并在所述的功率因数值不 在某一预设阈值范围内时，输出一功率因数补偿控制信号；一补偿单元，其接收所述的处理单元输出的功率因数补偿控制信号，产生一通/ 断动作，将所述的电容接入电力线路，进行功率补偿。与现有技术比较，本技术的有益效果在于有效的实现对电容的工作状态进 行监控，同时也检测了电容器的温度，提高了电容器投切使用的可靠性，也增加了电容器使 用的安全性，并且提高了电容器的使用寿命。附图说明图1为本技术具有工作状态监控的电容器功能框图；图2A为本技术具有工作状态监控的电容器较佳实施例一的电路示意图；图2B为本技术具有工作状态监控的电容器较佳实施例一的机械结构示意 图；图3A为本技术具有工作状态监控的电容器较佳实施例二的电路示意图；图;3B为本技术具有工作状态监控的电容器较佳实施例二的机械结构示意 图；图4为本技术具有工作状态监控的电容器较佳实施例三的电路示意图；图5为本技术具有电容工作状态监控的无功功率因数补偿装置功能框图；图6为本技术具有电容工作状态监控的无功功率因数补偿装置一实施例的 电路示意图。具体实施方式以下结合附图，对本技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。请参阅图1所示，其为本技术具有工作状态监控的电容器功能框图，其是包 括电容1，以及与之结合的电容工作状态监控装置，其中所述的电容工作状态监控装置包 括一信号采集单元2，其用以采集电容1所在线路L的电流信号，因为如果所述的电容1 处于工作状态中，则所述的信号采集单元2应该能够在其所处的线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容工作状态监控装置，其特征在于，其包括：　　一信号采集单元，其用以采集电容所在线路的电流信号；　　一判定单元，其用以判定所述的电容是否被接入线路，并输出一判定信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：万家盛，汪志强，
申请(专利权)人：湖北盛佳电器设备有限公司，万家盛，
类型：实用新型
国别省市：83[]