靜態低壓無功自動補償裝置的製作方法
2023-06-23 09:48:21
專利名稱：靜態低壓無功自動補償裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及低壓電力無功自動補償領域，是一種功能齊全、結構簡 潔的靜態低壓無功自動補償裝置，具體地說，是一種具有無功自動補償 控制以及測量、保護、信號、聯機、人機對話等功能的靜態低壓無功自 動補償裝置。
背景技術：
現有的功能齊全的靜態無功自動補償裝置，除了 1臺帶有電流保護 功能的總開關， 一般有無功自動補償控制器l臺，反映配電工況的功率 因數表至少l只、電壓表1隻、電壓測量轉換開關l只，反映裝置內工 況的電流表3隻，電流互感器3隻，反映電容器投退狀態的指示燈數隻 或數十隻，以及數臺或數十臺低壓電力電容器及與此相配的數臺或數十 臺開關電器、保護電器等。所有這些電氣元器件在一個或數個機櫃內機 械安裝、電氣接線，並進行調試，形成產品。這種裝置存在結構繁雜、 可靠性差、運行維護不便，同時存在資源(銅材、銀材、工程塑料等) 消耗大、電耗(導線電損、器件電損)大等缺點。
發明內容
本發明的目的是提供一種功能齊全、結構簡潔新穎、可靠性高、運 行維護方便，並且資源省、電耗小、體積小的靜態無功自動補償裝置。本發明的技術解決方案是
一種靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是由1臺總開關、l臺 電湧保護器、1臺控制器和多臺低壓電力電容組合電器組成，總開關上 端接電源，低壓電力電容組合電器並聯後接於總開關下端，電湧保護器 在總開關下端。
低壓電力電容組合電器之間及低壓電力電容組合電器與控制器之 間除了通過電源線相聯之外，至多僅有通信線相聯。
低壓電力電容組合電器之間及與控制器之間通信採用總線式，即所 有通信口出線並聯。
電湧保護器為三隻避雷器或三極電湧保護器，避雷器或三極電湧保 護器的接地端接靜態低壓無功自動補償裝置殼體並接地。
控制器外接配電三相三線線電壓或三相四線相電壓，以及至少一相 配電電流。
控制器包括以單片機為核心的智能組件，智能組件與數碼顯示器電 路、指示燈電路、人機對話電路及聯機電路相聯。
顯示器電路為同時顯示三相或三線配電電壓、至少一相配電功率因 數及投運低壓電力電容器的各相總電流的電路；指示燈電路的指示燈使 用可顯示三種顏色表示低壓電力電容器的投運、退運、故障三種狀態的 三極型發光二極體；人機對話電路有按鍵和液晶顯示器或語音電路；聯 機電路採用無線通信方式或電力小載波方式或總線通信方式。
低壓電力電容組合電器中有以單片機為核心的智能組件和與此相 聯的聯機電路，聯機電路採用無線通信方式、或電力小載波方式或總線通信方式。
低壓電力電容組合電器中有至少二隻用於對低壓電力電容器工作 電流取樣的微型電流互感器，微型電流互感器與智能組件相聯。
低壓電力電容組合電器中有一臺或二臺可以分別投運、退運的低壓 電力電容器。
總開關是斷路器或帶有熔絲的刀閘，在通過的電流超過定值時斷 開，具有電流保護功能。智能組件有串行通信接口，通信接口使用接插 件或端子引出。
本發明有益效果是低壓無功自動補償裝置功能齊全，同時結構極為 簡潔,以及可靠性高、可維性好、省資源、省電耗、省成本、體積小、 質量小。
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
圖1是本發明一個實施例的結構示圖。
圖2是其中控制器的結構示圖。
圖3是其中低壓電力電容組合電器的結構示圖。
圖中
1 一總開關(帶有熔絲的刀閘，具有電流保護功能)；
2 —控制器；
3 —三相式的低壓電力電容組合電器；
4 一分相式的低壓電力電容組合電器；
5 —電湧保護器(避雷器6 —控制器中的智能組件；
7 —控制器中配電電壓顯示電路，同時顯示A相、B相、C相配電
電壓；
8 —控制器中配電功率數顯示電路，同時顯示A相、B相、C相配 電功率因數；
9 —控制器中投運低壓電力電容器的總電流顯示電路，同時顯示 A相、B相、C相投運低壓電力電容器的總電流；
10 —控制器中指示燈電路， 一個指示燈對應一臺低壓電力電容 器，指示燈採用三極(三引腳)型發光二極體，內有分別發紅光、綠光 的二隻發光二極體，同時發光時呈現黃色；
11 一控制器中微型無線通信組件；
12 —控制器中液晶顯示器(用於人機對話)；
13 —控制器中鍵盤(用於人機對話)；
14 一低壓電力電容組合電器中的智能組件；
15 —低壓電力電容組合電器中的無線通信組件；
16 —低壓電力電容組合電器中微型電流互感器，對低壓電力電容 器的工作電流採樣；
17 —低壓電力電容組合電器中的低壓電力電容器(是低壓電力無 功補償的主體，以其容性無功補償配電中的感性無功)。
具體實施例方式
一種靜態低壓無功自動補償裝置，由1臺總開關1、 1臺電湧保護
器5、 1臺控制器2和多臺低壓電力電容組合電器(包括三相式的低壓電力電容組合電器3、分相式的低壓電力電容組合電器4)組成，總開 關上端接電源，低壓電力電容組合電器並聯後接於總開關l下端，電湧 保護器在總開關下端。總開關是斷路器或帶有熔絲的刀閘，在通過的電 流超過定值時斷開，具有電流保護功能。
低壓電力電容組合電器之間及低壓電力電容組合電器與控制器之 間除了通過電源線相聯之外，至多僅有通信線相聯。
低壓電力電容組合電器之間及與控制器之間通信採用總線式，即所 有通信口出線並聯。
電湧保護器為三隻避雷器或三極電湧保護器，避雷器或三極電湧保 護器的接地端接靜態低壓無功自動補償裝置殼體並接地。
控制器外接配電三相三線線電壓或三相四線相電壓，以及至少一相 配電電流。
控制器包括以單片機為核心的智能組件6，智能組件6與數碼顯示 器電路7、 8、 9、指示燈電路IO、人機對話電路(包括液晶顯示器12、 鍵盤13等)及聯機電路(微型無線通信組件ll)相聯。
顯示器電路為同時顯示三相或三線配電電壓、至少一相配電功率因 數及投運低壓電力電容器的各相總電流的電路7、 8、 9;指示燈電路IO
的指示燈使用可表示低壓電力電容器的投運、退運、故障三種狀態不同 顏色的三極(三引腳)型發光二極體；人機對話電路有鍵盤13和液晶 顯示器12 (或語音電路)；聯機電路採用無線通信方式(或採用電力小 載波方式或總線通信方式)。
低壓電力電容組合電器中有以單片機為核心的智能組件14和與此相聯的聯機電路，聯機電路採用無線通信方式(採用無線通信組件15)，
聯機電路也可採用電力小載波方式或總線通信方式。
低壓電力電容組合電器有至少二隻用於對低壓電力電容器工作電
流取樣的微型電流互感器16，微型電流互感器與智能組件14相聯。 低壓電力電容組合電器中有一臺(或二臺，可以分別投運、退運)
的低壓電力電容器17。
智能組件6有串行通信接口 ，串行通信接口使用接插件或端子引出。 本發明的工作原理是
1) 開關機原理手動對總開關1合閘，接通電源，裝置工作(開 機)；手動對總開關l分閘，斷開電源，裝置停止工作(關機)。
2) 低壓無功自動補償原理控制器2根據輸入的配電電壓UA、 UB、
Uc、 UN和配電電流Ia、 Ib、 Ic、 In，進行電壓、電流的大小測量和電壓、 電流間的相位測量，得到配電無功功率缺額情況，如果配電電網中感性 無功大於預定值，則控制器2採用無線通信方式對某一低壓電力電容組 合電器發出要其投運低壓電力電容器的命令，該低壓電力電容組合電器 通過無線通信方式收到命令後即將其中的低壓電力電容器投入運行，投 運的低壓電力電容器的容性無功補償了配電電網中的感性無功，總無功 量得到減少，如果配電電網中的感性無功仍大於預定值，則控制器2對 其餘某一低壓電力電容組合電器發令，請其投運低壓電力電容器；而當 配電電網中的容性無功大於預定值時，則控制器2對某一已投運低壓電 力電容器的低壓電力電容組合電器發令，要其將投運的低壓電力電容器 退出運行，從而使配電電網中的無功功率自動保持在一個較小值範圍內。
3) 配電電壓、配電功率因數、裝置內低壓電力電容工作總電流同
時顯示原理控制器2根據配電UA、 UB、 UC、 UN測得配電三相(三線) 電壓，然後分別送到配電電壓顯示電路7中的三個顯示器顯示；控制器
2根據配電UA、 Ub、 Uc、 UN和配電電流Ia、 Ib、 Ic、 1~測得配電三相功
率因數，然後分別送到配電功率數顯示電路8中的三個顯示器顯示；各
臺低壓電力電容組合電器中的智能組件14通過微型電流互感器16測得 本臺投運低壓電力電容器的各相工作總電流，然後將其通過無線通信組 件15發往控制器2 (由控制器中的智能組件6通過微型無線通信組件 ll接收)，控制器2將所有低壓電力電容組合電器發來的低壓電力電容 器工作電流進行計算處理，得到裝置內低壓電力電容器工作的各相總電 流，然後送往總電流顯示電路9中的三個顯示器顯示。
4) 低壓電力電容器狀態指示原理控制器2對低壓電力電容組合 電器發來的電流進行分析和邏輯推理，如確定某一低壓電力電容器在投 運狀態，則使指示燈電路10中某一對應的紅色發光二極體發光，表示 該低壓電力電容器處於"投運"狀態，如確定某一低壓電力電容器在退 運狀態，則使指示燈電路10中某一對應的綠色發光二極體發光，表示 該低壓電力電容器處於"退運"狀態，如確定某一低壓電力電容器投退 運狀態出現差錯，則使指示燈電路10中某一對應的紅色、綠色發光二 極管均發光，紅、綠色光混合，對外顯示黃光，表示該低壓電力電容器 處於"故障"狀態。
5) 人機對話原理人將信息通過操作鍵盤13使控制器中的智能組件6感知，控制器中的智能組件6將相應信息通過液晶顯示器12顯示 告之人，二者因此互動對話，或者控制器中的智能組件6通過串行通信 接口進行人機對話(加外部可通信的設備)。
權利要求
1、一種靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是由1臺總開關、1臺電湧保護器、1臺控制器和多臺低壓電力電容組合電器組成，總開關上端接電源，低壓電力電容組合電器並聯後接於總開關下端，電湧保護器在總開關下端。
2、 根據權利要求l所述的靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是:低壓電力電容組合電器之間及低壓電力電容組合電器與控制器之間除了通過電源線相聯之外，至多僅有通信線相聯。
3、 根據權利要求l所述的靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是:低壓電力電容組合電器之間及與控制器之間通信採用總線式，即所有通信口出線並聯。
4、 根據權利要求l、 2或3所述的靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是電湧保護器為三隻避雷器或三極電湧保護器，避雷器或三極電湧保護器的接地端接靜態低壓無功自動補償裝置殼體並接地；總開關是斷路器或帶有熔絲的刀閘。
5、 根據權利要求l、 2或3所述的靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是控制器外接配電三相三線線電壓或三相四線相電壓，以及至少一相配電電流。
6、 根據權利要求l、 2或3所述的靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是控制器包括以單片機為核心的智能組件，智能組件與顯示器電路、指示燈電路、人機對話電路及聯機電路相聯。
7、 根據權利要求6所述的靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是:顯示器電路為同時顯示三相或三線配電電壓、至少一相配電功率因數及投運低壓電力電容器的各相總電流的電路；指示燈電路的指示燈使用可 顯示三種顏色表示低壓電力電容器的投運、退運、故障三種狀態的三極 型發光二極體；人機對話電路有按鍵和液晶顯示器或語音電路；聯機電 路採用無線通信方式、或電力小載波方式、或總線通信方式。
8、 根據權利要求l、 2或3所述的靜態低壓無功自動補償裝置，其 特徵是低壓電力電容組合電器中有以單片機為核心的智能組件和與此 相聯的聯機電路，聯機電路採用無線通信方式或電力小載波方式或總線 通信方式。
9、 根據權利要求8所述的靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是:低壓電力電容組合電器有至少二隻用於對低壓電力電容器工作電流取 樣的微型電流互感器，微型電流互感器與智能組件相聯。
10、 根據權利要求l、 2或3所述的靜態低壓無功自動補償裝置，其特徵是低壓電力電容組合電器中有一臺或二臺可以分別投運、退運的低壓電力電容器。
全文摘要
本發明公開了一種靜態低壓無功自動補償裝置，由1臺總開關、1臺電湧保護器、1臺控制器和多臺低壓電力電容組合電器組成，總開關上端接電源，低壓電力電容組合電器並聯後接於總開關下端，電湧保護器在總開關下端。本發明功能齊全，同時結構極為簡潔，以及可靠性高、可維性好、省資源、省電耗、省成本、體積小、質量小。
文檔編號H02H9/04GK101521384SQ200910025019
公開日2009年9月2日 申請日期2009年2月12日 優先權日2009年2月12日
發明者姚衛東, 宋玉鋒, 施博一, 沈衛峰 申請人:江蘇現代電力電容器有限公司