電流分段式電容自動補償控制器的製作方法
2024-02-09 21:58:15
專利名稱：電流分段式電容自動補償控制器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種根據電流的大小及變化情況分成若干段來自動投切合理的電容量為核心的電容式自動補償控制器。
目前電容自動控制器均是通過測量被補償點的功率因數值的大小來決定投切電容器的容量，以獲得理想的功率因數值。隨著電子技術的發展，變頻調速器等大功率的電子器件進入電網，使得電網中的高次諧波含量增多，導致原有的功率因數型電容補償控制器判別不出被補償點的真實功率因數值而無法正常工作。近年來，許多工礦企業和地方花巨資購買了電容補償櫃，而電容器無法實現自動投切，形同虛設。
本實用新型的任務是提供一種結構簡單、成本低廉、運行可靠的電流分段式電容自動補償控制器，以適應電網中有變頻調速器等高次諧波汙染的電器的自動補償。
本實用新型是把被補償負荷電流分成若干段，每段投入相等或不同容量的電容器，電流互感器LH1、LH2、LH3與電阻R1、R2、R3，二級管D1、D2、D3，電容C1、C2、C3構成被補償及補償電流的取樣電路，把電流信號變成等比例的電壓信號；電阻與互感器的兩個輸出端連接，經二級管整流、電容濾波進入加法器M1，M1把各個取樣電路的信號相加輸出一個與輸入信號之和成比例的電壓信號Vz；電壓信號經與多個電壓比較器Li基準設定電壓VRi比較後，決定各個電壓比較器是輸出高電平還是輸出低電平；當電壓比較器輸出高電平時，相應的三級管Bi(可控矽)導通，使得其所拖帶的繼電器Ji動作，使與繼電器相串聯的接觸器線圈KCi帶電並動作，投入相應容量的電容器。
當電容器投入後，被補償點的電流，即電流互感器L1、L2的輸出電流會減少，為使加法器M1的輸出電壓值Vz與原來一致或接近，採用一定比例的補償電容電流值通過L3給以補償，使補償控制器運行穩定，不頻繁動作。
本實用新型的優點是結構簡單、運行可靠，有效地解決了電網中有變頻調速器等高次諧波汙染的電容器的自動補償問題。
圖1為本實用新型信號處理及控制原理圖；圖2為本實用新型主控制電路及信號源程序原理圖。
以下結合附圖及實施例對本實用新型進一步說明如下在用電設備開啟臺數一定的情況下，根據電流的最低點設定(投入)一定數量電容器，使功率因數為確定值如0.90。隨著有功負荷的上升，而無功負荷基本保持不變，功率因數值則會高於電流最低點的設定值0.90。電流高於該分段落點的最高點時，說明又有設備投入工作，若再投入一定容量的電容器仍可獲得較理想的功率因數值。
從主控制電路及信號源原理圖可以看出變壓器輸出電流經電流互感器LH1、LH2和電阻R1、R2後，變為相應比例的交流電壓信號，經二級管D1、D2及電容C1、C2整流濾波後，變為相應比例的直流電壓信號V1、V2。
補償電容器投入後，直流電壓信號V1、V2之和就會減少，為使V1、V2之和與原來一致或接近，採用一定比例的補償電容電流通過電流互感器LH3、電阻R3、二級管D3及電容C3，提供一個直流補償信號V3。
電壓信號V1、V2、V3通過電阻R4、R5、R6輸入加法器M1，經調節電阻R22、R8、R9的阻值，就會在Q點產生一個與V1、V2、V3之和成一定比例的直流電壓信號Vz。Vz與電壓比較器L1、L2---Ln基準輸入信號VR1、VR2、VRn進行比較，當Vz高於某一個電壓比較器的基準電壓時，電壓比較器就會輸出高電平，使三級管Bi導通，繼電器Ji的線圈就會帶電動作。
繼電器Ji線圈帶電動作後，接觸器Kci的線圈帶電動作，其觸點閉合投入一定容量的電容器。
權利要求1.電流分段式電容自動補償控制器，其特徵在於電阻(R1、R2、R3)與電流互感器(LH1、LH2、LH3)的兩個輸出端連接，經二級管(D1、D2、D3)整流、電容(C1、C2、C3)濾波，構成被補償和補償電流的取樣電路，取樣信號進入加法器(M1)後，加法器(M1)把各個取樣電路的信號相加輸出一個與輸入信號之和成比例的電壓信號(Vz)；電壓信號(Vz)經與多個電壓比較器(Li)基準設定電壓(Vri)比較後，決定各個電壓比較器是輸出高電平還是輸出低電平；當電壓比較器輸出高電平時，相應的三級管(Bi)(可控矽)導通，使其拖帶的繼電器(Ji)動作，並使與繼電器相串聯的接觸器線圈(Kci)帶電並動作，投入相應容量的電容器。
2.根據權利要求1所述的電流分段式電容自動補償控制器，其特徵在於電阻(R1、R2)、電流互感器(LH1、LH2)、二級管(D1、D2)和電容(C1、C2)構成被補償電流的取樣電路；電阻(R3)、互感器(LH3)、二級管(D3)及電容(C3)構成補償電流的取樣電路。
專利摘要本實用新型公開了一種根據電流的大小及變化情況分成若干段，以確定投切合理的電容器容量的電流分段式電容自動補償控制器。該控制器根據被補償點(變壓器輸出端)電流的大小，通過採樣及處理電路，在加法器M1輸出端產生等比例的電壓信號，通過若干電壓比較器對電壓信號的比較，確定電容器的投入容量。再通過電容電流互感器L3給減少的電流信號以補償，使加法器的輸出信號與補償前的一致或接近，使裝置運行穩定可靠。
文檔編號H02J3/18GK2354287SQ9825167
公開日1999年12月15日 申請日期1998年12月29日 優先權日1998年12月29日
發明者來現林 申請人:來現林