[實用新型]一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置

有效

• 申請號: 201720637979.2
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN206878468U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 袁敞;袁洋波;李曠
• 申請（專利權）人: 北京英瑞來科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;G01R31/12
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及電能質量檢測管理技術領域，特別涉及一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置。

背景技術

隨著工業化的發展，電能質量問題越來越受人們關注。近20年來，使用晶閘管控制電抗器與固定電容器(FC)或機械投切電容器(MSC)混合使用的裝置是常用的低成本無功補償裝置。

電弧是一種氣體放電現象，是電流通過某些絕緣介質所產生的瞬間火花。隨著我國經濟水平的提高，生活用電量增加迅速，配電系統也越來越復雜。由于配電線路空間有限，配電箱中許多導線捆綁一起，當用電處于過負荷狀態時會使得電纜絕緣受到損害，進而產生故障電弧引發電氣火災。另外，當線路與線路之間接觸不良或環境因數的影響，出現用電通斷情況時，連接點處會產生故障電弧進而引發火災。由于故障電弧的電壓有效值與非故障時電壓有效值接近，當發生故障電弧時，保護裝置將很難發現。

然而，由于無功補償裝置的安裝，電流中的高頻諧波分量有可能被濾除導致原有故障電弧檢測設備無法正常檢測到故障電弧，影響故障電弧檢測設備的正常工作。

發明內容

為了解決背景技術中所述問題，本實用新型提供一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置，所述裝置將故障電弧的電流檢測與無功補償的電流檢測部分進行共享，采用同一檢測信號，使用共同的主控制單元同時進行故障電弧分析和功率因數計算，使裝置能夠在故障電弧特征電流被濾掉前被采樣出來，保證故障電弧的準確檢測。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置，包括電壓傳感器、電流傳感器、采樣電路、信號處理電路、主控MCU、電弧故障報警電路、開關量隔離輸出電路、晶閘管驅動電路和電容投切補償主電路，所述的電容投切補償主電路包括晶閘管開關和電容器。

所述的主控MCU通過信號處理電路和采樣電路連接電壓傳感器和電流傳感器，主控MCU還連接電弧故障報警電路和晶閘管驅動電路，同時還通過晶閘管驅動電路連接晶閘管開關，主控MCU通過驅動電路控制晶閘管開關的導通或關斷，從而通過晶閘管開關控制主回路中電容器的投切。

主控MCU將同一電壓和電流采樣信號分別經過故障電弧分析和功率因數計算后，分別進行故障電弧報警輸出和電容投切輸出；使裝置能夠在故障電弧特征電流被濾掉前被采樣出來，保證故障電弧的準確檢測。

所述的主控MCU在輸出故障電弧報警的同時還通過開關量隔離輸出電路控制電源斷路器的斷開，故障時切斷電源。

所述的電容投切補償主回路包括連接于三相電源上的多組由晶閘管開關控制的電容器。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置，將故障電弧的電流檢測與無功補償的電流檢測部分進行共享，采用同一檢測信號，使裝置能夠在故障電弧特征電流被濾掉前被采樣出來，保證故障電弧的準確檢測。

2、本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置，利用同一主控MCU對同一電流數據進行處理，分別計算故障電弧特征值和功率因數，分別對故障電弧報警電路和無功補償的晶閘管驅動電路進行控制，完美的實現了用單個設備實現兩種功能的同時兼顧使用，有效解決由于無功補償裝置的使用而造成故障電弧被漏判、誤判的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置的結構示意圖；

圖2為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置的主控MCU控制結構示意圖；

圖3為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置的電容投切主回路結構圖；

圖4為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置中的故障電弧檢測方法流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型提供的具體實施方式進行詳細說明。

如圖1所示，一種具有故障電弧檢測功能的無功補償裝置，包括電壓傳感器、電流傳感器、采樣電路、信號處理電路、主控MCU、電弧故障報警電路、開關量隔離輸出電路、晶閘管驅動電路和電容投切補償主電路，所述的電容投切補償主電路包括晶閘管開關和電容器。

所述的主控MCU通過信號處理電路和采樣電路連接電壓傳感器和電流傳感器，主控MCU還連接電弧故障報警電路和晶閘管驅動電路，同時還通過晶閘管驅動電路連接晶閘管開關，主控MCU通過驅動電路控制晶閘管開關的導通或關斷，從而通過晶閘管開關控制主回路中電容器的投切。