智能無功補償系統的製作方法
2023-06-09 14:50:01
智能無功補償系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了智能無功補償系統，安裝在抽屆櫃中，抽屆櫃櫃體上安裝有散熱器和連接電網的母排，該系統主要由智能補償控制器和抽屜模塊組成，智能補償控制器包括檢測電路模塊、中央處理器、通訊輸出電路模塊，檢測電路模塊的輸入端連接電網，輸出端連接中央處理器的信號輸入端；中央處理器通過通訊輸出電路模塊連接抽屜模塊。本實用新型的智能無功補償系統實現抽屜式模塊化、配置靈活、容量增補方便、自動智能投切和補償、響應補償快速、過零導通、合閘湧流小對電網沒有影響、可頻繁導通無觸點開關、噪音小、標準化設計、操作和維護簡單方便。
【專利說明】智能無功補償系統
【技術領域】
[0001]本實用新型屬於無功補償【技術領域】，具體涉及智能無功補償系統。
【背景技術】
[0002]現有的低壓電容補償系統都採取整櫃結構形式，補償的方式大多分為三類:接觸器式、複合開關式和智能模塊式。
[0003]接觸器式的補償系統是由主迴路和二次控制迴路以及含單片機系統的控制器三部分組成，而主迴路主要由保護系統以及接觸器和電力電容器組成的電路構成，由於受電容器承受湧流能力、放電時間和接觸器不能太頻繁動作的限制，這類補償系統存在以下不足之處:
[0004]I)、補償電容投切時電流衝擊大，接觸器動作頻繁，致使壽命降低。
[0005]2)、補償精度差，補償跟隨性不強，當電網負載變化快及波動大時，根本無法進行快速補償。
[0006]3)、合閘湧流太大,對整個電力系統有很強的破壞性。
[0007]4)、投切後的噪音大容易產生火花。
[0008]複合開關式補償系統與接觸器式補償結構基本相同，不同之處為執行元件為複合開關而不是接觸器，與接觸器式補償系統相比其優點為:噪音小，合閘湧流小，對系統幾乎沒有影響。其缺點是由於受觸點開合的時間影響不能短時間內完成投切的快速響應。
[0009]智能模塊式採用整櫃結構，電器元件安裝於整個櫃體內，每個電器元件與櫃體之間構成固定連接。當需要增補容量時需重新增加控制櫃，不靈活。其次在檢修時，必須將控制櫃斷開全部電源方可維修，比較繁瑣，費工費時，工作效率十分低下，不利於現實情況的需要。
實用新型內容
[0010]本實用新型提供一種抽屜式模塊化、配置靈活、容量增補方便、自動智能投切和補償、響應補償快速、過零導通、合閘湧流小對電網沒有影響、可頻繁導通無觸點開關、噪音小、標準化設計、操作和維護簡單方便的智能無功補償系統。
[0011]針對上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案:
[0012]智能無功補償系統，安裝在抽屆櫃中，抽屆櫃櫃體上安裝有散熱器和連接電網的母排，該系統主要由智能補償控制器和抽屜模塊組成，智能補償控制器包括檢測電路模塊、中央處理器、通訊輸出電路模塊，檢測電路模塊的輸入端連接電網，輸出端連接中央處理器的信號輸入端；中央處理器通過通訊輸出電路模塊連接抽屜模塊。
[0013]所述檢測電路模塊包括電壓檢測單元和電流檢測單元，電壓檢測單元和電流檢測單元的輸入端分別連接電網，輸出端分別連接中央處理器的信號輸入端。
[0014]所述通訊輸出電路模塊採用RS485通訊接口。
[0015]所述抽屜模塊有數個，每個抽屜模塊包括智能控制模塊SYFB-01、可控矽驅動開關SSR、斷路器QF、電抗器L、電容器組C、插件、電源接口和控制接口 ；
[0016]智能控制模塊SYFB-Ol的通訊接口端連接控制接口的一端，控制接口的另一端連接通訊輸出電路模塊的輸出端；智能控制模塊SYFB-Ol的輸出端分別連接可控矽驅動開關SSR的輸入端和所述散熱器的控制端,可控娃驅動開關SSR的輸出端連接電抗器L的一端，電抗器L的另一端連接電容器組C ；
[0017]斷路器QF的一端連接電源接口的一端，斷路器QF的另一端連接可控矽驅動開關SSR ；
[0018]電源接口的另一端電連接插件，插件插入母排實現電連接。
[0019]本實用新型的智能無功補償系統優點在於:
[0020](I)結構緊湊，集成度、通用化、標準化程度高。
[0021](2)在本實用新型所述系統中，抽屜模塊其核心元件為智能控制模塊和可控矽驅動驅動開關，由於採用可控矽組成的無觸點開關，因此對多級電容器組進行快速無過渡投切，起到良好的補償效果，響應速度快；同時串聯有電抗器，能抑制諧波，改善電壓質量，減少線路損耗，提高電氣設備工作效率。智能控制模塊確保可控矽驅動開關過零觸發，採用光電觸發技術，動態實時跟蹤補償，運行安全可靠，可控矽驅動開關為無觸點開關，具有通斷頻率高、噪音小的特點，因此系統的整體噪音小。
[0022](4)本實用新型所述的系統採用麗S抽屜櫃，其除具備麗S的全部特點外，還有配置靈活，容量增補方便，客戶可以按照需要增補抽屜模塊，系統自動識別新添加的抽屜模塊，無需設置，無需重新添加抽屜櫃。組合拼裝，結構緊湊，使用抽屜模塊如同搭積木，可按照需要組合出各種容量；系統檢修方便，無需全部斷電只需抽出問題抽屜即可，不影響其他模塊的投切，維修保養，升級改造便捷安全。
[0023](5)系統的連接比較簡單，系統智能補償控制器與抽屜模塊通過RS485通訊方式進行通訊控制，接線方便，故障率低方便維護。
[0024](6)本實用新型所述系統中的智能補償控制器可根據採集的電壓、電流值自動進行功率因數的補償；同時還能設置為自動或手動控制電容器組的投切；自動控制時，根據受控物理量無功勸率、功率因數、電壓和電流進行投切，容量相同的電容器按循環投切原則工作，容量不同的按無功缺額進行編碼投切；可對系統無功及電壓變化進行頂測投切。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本實用新型智能無功補償系統的抽屜櫃櫃體示意圖；
[0026]圖2是本實用新型智能無功補償系統的電路結構示意圖；
[0027]圖3是本實用新型智能無功補償系統的抽屜模塊結構示意圖。
[0028]圖中:1:智能補償控制器，2:檢測電路模塊，3:中央處理器，4:通訊輸出電路模塊，5:抽屜模塊，6:電網，7:插件，8:電源接口，9:控制接口，10:抽屆櫃，11:母排，12:散熱器。
【具體實施方式】
[0029]下面結合圖1至圖3對本實用新型的【具體實施方式】作詳細的說明。
[0030]如圖1和圖2所示，智能無功補償系統，安裝在抽屆櫃10中，抽屆櫃10採用麗S抽屜櫃，抽屆櫃10櫃體上安裝有散熱器12和連接電網6的母排11，該系統主要由智能補償控制器I和抽屜模塊5組成，智能補償控制器I包括檢測電路模塊2、中央處理器3、通訊輸出電路模塊4，檢測電路模塊2的輸入端連接電網6，輸出端連接中央處理器3的信號輸入端；中央處理器3通過通訊輸出電路模塊4連接抽屜模塊5。
[0031]所述檢測電路模塊2包括電壓檢測單元和電流檢測單元，電壓檢測單元和電流檢測單元的輸入端分別連接電網6，輸出端分別連接中央處理器3的信號輸入端。
[0032]所述通訊輸出電路模塊4採用RS485通訊接口。
[0033]所述抽屜模塊5有數個，每個抽屜模塊5包括智能控制模塊SYFB-O1、可控矽驅動開關SSR、斷路器QF、電抗器L、電容器組C、插件7、電源接口 8和控制接口 9 ；
[0034]智能控制模塊SYFB-Ol的通訊接口端連接控制接口 9的一端，控制接口 9的另一端連接通訊輸出電路模塊4的輸出端；智能控制模塊SYFB-Ol的輸出端分別連接可控矽驅動開關SSR的輸入端和所述散熱器12的控制端，可控矽驅動開關SSR的輸出端連接電抗器L的一端，電抗器L的另一端連接電容器組C ；
[0035]斷路器QF的一端連接電源接口 8的一端，斷路器QF的另一端連接可控矽驅動開關 SSR;
[0036]電源接口 8的另一端電連接插件7，插件7插入母排11實現電連接。
[0037]本實用新型的系統工作原理:
[0038]智能補償控制器I的檢測電路模塊2採樣電網6的電流及電壓信號，檢測電路模塊2將處理過的電流和電壓信號傳送至中央處理器3進行運算、分析得到電網6當前的功率因數值，並和預設定的功率因數值相比較，得到補償值。中央處理器3通過通訊輸出電路模塊4將指令發送給相應地址的抽屜模塊5的智能控制模塊SYFB-01，由智能控制模塊SYFB-Ol負責相應電容器組C的投切工作，進行補償響應。
[0039]抽屜模塊5還設有風扇，智能控制模塊SYFB-Ol採集抽屜模塊5內的溫度信號，根據溫度信號控制抽屜櫃10上散熱器12和抽屜模塊5的風扇運轉，以達到散熱的目的。
[0040]在智能補償控制器I的中央處理器3設置補償功率因數和櫃體的電流變比，將抽屜模塊5的智能控制模塊SYFB-Ol設置為自動控制方式，系統即可智能補償。如發現有問題抽屜模塊5，無需全部斷電只需將有問題的抽屜模塊5斷開電源抽出即可進行維修。
[0041]每個抽屜模塊5均分配唯一的地址，系統通過地址自動識別抽屜模塊5。
[0042]本實用新型系統還可以進行模擬投切試驗:
[0043]系統上電後，將抽屆櫃10上的操作機構撥至試驗位置，此時系統進入試驗狀態，可以進行電容器組C的模擬投切試驗，以便檢測系統是否正常工作。
【權利要求】
1.智能無功補償系統，安裝在抽屆櫃中，抽屆櫃櫃體上安裝有散熱器和連接電網的母排，其特徵在於，該系統主要由智能補償控制器和抽屜模塊組成，智能補償控制器包括檢測電路模塊、中央處理器、通訊輸出電路模塊，檢測電路模塊的輸入端連接電網，輸出端連接中央處理器的信號輸入端；中央處理器通過通訊輸出電路模塊連接抽屜模塊。
2.根據權利要求1所述的智能無功補償系統，其特徵在於，所述檢測電路模塊包括電壓檢測單元和電流檢測單元，電壓檢測單元和電流檢測單元的輸入端分別連接電網，輸出端分別連接中央處理器的信號輸入端。
3.根據權利要求1所述的智能無功補償系統，其特徵在於，所述通訊輸出電路模塊採用RS485通訊接口。
4.根據權利要求1所述的智能無功補償系統，其特徵在於，所述抽屜模塊有數個，每個抽屜模塊包括智能控制模塊SYFB-01、可控矽驅動開關SSR、斷路器QF、電抗器L、電容器組C、插件、電源接口和控制接口 ； 智能控制模塊SYFB-01的通訊接口端連接控制接口的一端，控制接口的另一端連接通訊輸出電路模塊的輸出端；智能控制模塊SYFB-01的輸出端分別連接可控矽驅動開關SSR的輸入端和所述散熱器的控制端，可控娃驅動開關SSR的輸出端連接電抗器L的一端，電抗器L的另一端連接電容器組C; 斷路器QF的一端連接電源接口的一端，斷路器QF的另一端連接可控矽驅動開關SSR ； 電源接口的另一端電連接插件，插件插入母排實現電連接。
【文檔編號】H02J3/18GK204046180SQ201420434565
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月1日 優先權日:2014年8月1日
【發明者】林建平 申請人:江蘇銀泰電氣科技有限公司