[實用新型]低壓智能電容器

有效

• 申請號: 200820214515.1
• 申請日: 2008-12-19
• 公開（公告）號: CN201359924Y
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 徐魁;錢坤;李幫家;吳軍;蔣瑀瀛;方健
• 申請（專利權）人: 江蘇南自通華電力自動化有限公司
• 主分類號: H01G4/40
• 分類號: H01G4/40;H02J3/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙)
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本實用新型涉及一種低壓智能電容器。

背景技術

傳統的自動無功補償裝置由智能無功控制器、熔絲、復合開關(或接觸器)、熱繼電器、指示燈、低壓電力電容器多種分散器件組裝而成。傳統測控技術電氣參數測量精度低，采樣周期長。絕大部分控制器無諧波檢測功能，保護功能不全，上下位機、同位機通訊能力不強。投切開關采用接觸器投切電容時易產生高倍涌流與過電壓，造成電氣元件損壞；補償速度慢，不可頻繁投切，功耗、噪音大。現有復合開關“過零投切”技術指標不到位，可控硅保護功能不全，故障率高。現有產品不具有諧波保護功能，自診斷保護功能。而依靠空氣開關、熔斷器、熱繼電器等電氣元件實現保護功能，保護配合差，保護可靠性低。而分立器件組裝的成套補償裝置體積大，接線多，功耗大，安裝耗時費力，維護不方便。單臺裝置柜體容量小，成本高，不利于擴容改造。

實用新型內容

發明目的：本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供了一種低壓智能電容器。

技術方案：本實用新型公開了一種低壓智能電容器，它包括單片機，運算放大器、開關控制電路，開關、電容器以及AD轉換器；所述運算放大器一端連接零線電流互感器另一端與單片機的ADC結構連接；所述單片機的UART接口與RS232接口連接；所述單片機的I/O接口和SPI接口分別與AD轉換器連接，AD轉換器另一端與電壓電流傳感器連接；所述單片機依次與開關控制電路，開關以及電容器連接。

本實用新型中，優選地，三相電路的電壓電流互感器的各相分別通過三個AD轉換器與單片機連接。

本實用新型中，優選地，所述AD轉換器為型號為MCP3909的AD轉換器。

有益效果：本實用新型采用三相獨立采樣技術，電氣參數測量精度達到1.0級，采樣周期短。控制物理量為無功功率，實現共、分補混合控制功能。具有通信接口，組網運行。測控單元具有系統自檢、諧波檢測功能。測控單元具有系統自檢、諧波檢測功能。投切開關由晶閘管和大功率磁保持繼電器、過零觸發導通電路、晶閘管保護電路構成。實現電壓過零投，電流過零切。開關動作響應速度快，可頻繁操作，功耗低，容易實現共、分相補償控制。具有故障率低，使用壽命長的特點。具有諧波自保護功能，自診斷保護功能。獨立采樣運算分析，實現過壓、欠壓、斷相、短路、過流、開關故障，溫度保護功能，可靠性高。成套補償裝置為單元模塊化結構，體積小，維護方便，安裝接線簡單，功耗小，省時省力。單臺裝置柜體容量大，成本低，適合就地分散補償與集中補償。日后擴容改造只需增加模塊數量即可。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型做更進一步的具體說明。

圖示為本實用新型電子連接圖。

具體實施方式

如圖所示，本實用新型公開了一種低壓智能電容器，它包括單片機1，運算放大器2、開關控制電路3，開關4、電容器5以及AD轉換器6；所述運算放大器2一端連接零線電流互感器另一端與單片機1的ADC接口連接；所述單片機1的UART接口與RS232接口1連接；所述單片機1的I/O接口和SPI接口分別與所述AD轉換器6連接，AD轉換器6還與電壓互感器、電流互感器連接；所述單片機1依次與開關控制電路3，開關4以及電容器5連接。三相電路中各相的電壓互感器、電流互感器分別通過三個AD轉換器與單片機1連接。所述AD轉換器6為型號為MCP3909的AD轉換器。單片機1還設有ICD2接口8。本實用新型中，A相電壓互感器和A相電流互感器與AD轉換器連接。B相電壓互感器和B相電流互感器與AD轉換器連接。C相電壓互感器和C相電流互感器與AD轉換器連接。三個AD轉換器分別與單片機連接。本實用新型中諧波輸入開關部分。單片機1的串行外設接口SPI與AD轉換器連接，I/O接口與AD轉換器連接進行增益控制。

本實用新型具有諧波保護功能，外界有諧波干擾的情況下保證電容器能夠安全工作如果電容器長時間工作在有諧波干擾的電網中，會嚴重影響電容壽命，甚至燒毀電容，智能電容器中的嵌入式程序經過高速高精度的采樣計算，當諧波總畸變率超過5％就將電容器切出電網保護。

變結構自適應采樣阻抗匹配網絡，多臺電容器并聯運行時能夠保證測量精度。

1)單臺電容器和多臺電容器并聯運行的不同情況下，采樣部分不改變特性阻抗。

2)通過電子開關切除或加入阻容電路，改變采樣網絡的阻抗特性，使網路阻抗與電容器網絡系統匹配。

3)多臺智能電容器并聯使用時，智能判別系統自動判別主采樣單元和輔助采樣單元，并調整采樣網絡的結構，使得采樣網絡阻抗特性匹配采樣精度要求。