CN206685906U

CN206685906U - 智能电力电容器

Info

Publication number: CN206685906U
Application number: CN201720479816.6U
Authority: CN
Inventors: 彭明
Original assignee: Shenzhen Xuan Shuertai Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Xuan Shuertai Technology Co Ltd
Priority date: 2017-05-03
Filing date: 2017-05-03
Publication date: 2017-11-28
Anticipated expiration: 2027-05-03

Abstract

本实用新型提供智能电力电容器，包括过零采样单元、投切控制单元、过零投切单元、电力电容器、显示单元、按键单元、智能网络单元、通信信号输入通道、通信信号输出通道、电流输入信号、温度保护单元、电流保护单元、电压输入信号、整流滤波单元、变压器、220V交流输入和智能控制单元，本实用新型设计合理，使用方便，性能优越、维护方便、操作简单、体积小、使用寿命长、功耗低，能适用于多种需要无功补偿的场合，既能带来很高的经济效益，又能减少人力物力的投入。

Description

智能电力电容器

技术领域

本实用新型涉及电容器领域，具体涉及智能电力电容器。

背景技术

近年来，随着电力电子技术、计算机技术的快速发展，智能电器得到了迅速的发展。无功补偿产品也朝智能化、模块化、网络化发展。智能电力电容器正是在此基础上发展起来的新一代无功补偿产品。现在的电容器要求在并机使用时，主机控制从机，并能控制网络中所有电容器的过零投切、快速投切，减少涌流冲击，这急需一种新的智能电力电容器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为解决上述不足，提供智能电力电容器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

智能电力电容器，包括过零采样单元、投切控制单元、过零投切单元、电力电容器、显示单元、按键单元、智能网络单元、通信信号输入通道、通信信号输出通道、电流输入信号、温度保护单元、电流保护单元、电压输入信号、整流滤波单元、变压器、220V交流输入和智能控制单元，过零采样单元、投切控制单元、过零投切单元、电力电容器、显示单元、按键单元、智能网络单元、电流输入信号、温度保护单元、电流保护单元、电压输入信号和整流滤波单元分别连接智能控制单元，通信信号输入通道和通信信号输出通道分别连接智能网络单元，220V交流输入进入变压器进行变压，经过变压器变压的电压分别进入电压输入信号和整流滤波单元。

温度保护单元连接温度传感器，温度保护单元收集温度传感器所采集的温度信号。

电流保护单元连接电流互感器，电流保护单元收集电流互感器所采集的电流信号。

智能控制单元采用STM32F103的ARM芯片。

本实用新型具有如下有益的效果：

本实用新型设计合理，使用方便，性能优越、维护方便、操作简单、体积小、使用寿命长、功耗低，能适用于多种需要无功补偿的场合，既能带来很高的经济效益，又能减少人力物力的投入。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

如图1所示，智能电力电容器，包括过零采样单元1、投切控制单元2、过零投切单元3、电力电容器4、显示单元5、按键单元6、智能网络单元7、通信信号输入通道8、通信信号输出通道9、电流输入信号10、温度保护单元11、电流保护单元12、电压输入信号13、整流滤波单元16、变压器17、220V交流输入18和智能控制单元19，过零采样单元1、投切控制单元2、过零投切单元3、电力电容器4、显示单元5、按键单元6、智能网络单元7、电流输入信号10、温度保护单元11、电流保护单元12、电压输入信号13和整流滤波单元16分别连接智能控制单元19，通信信号输入通道8和通信信号输出通道9分别连接智能网络单元7，220V交流输入18进入变压器17进行变压，经过变压器17变压的电压分别进入电压输入信号13和整流滤波单元16。

温度保护单元11连接温度传感器14，温度保护单元收集温度传感器所采集的温度信号。

电流保护单元12连接电流互感器15，电流保护单元收集电流互感器所采集的电流信号。

智能控制单元采用STM32F103的ARM芯片。

智能控制单元通过采样电网的电压和电流信号，实时计算电网的无功功率和功率因数。通过控制过零投切开关实现电力电容器的投入或切除，来改变电网的无功功率，实现对电网的无功补偿。

智能控制单元采用STM32F103作为核心处理器，内部集成3个12位的ADC和12个通道的DMA。电压和电流经过电压互感器、电流互感器的转换后，输入到ADC端口，采样数据通过DMA传输到STM32F103中。通过数字滤波和计算后，得到电压和电流的有效值、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数、频率、相位等参数，并将这些参数进行存储。智能控制单元通过按键和LCD显示屏进行人机交互，设定好地址码。通过智能网络和其他智能电力电容器进行连接和数据交换，完成主从机的区分。根据设定好的控制策略、无功功率的变化，控制过零投切开关。

过零投切开关：过零投切开关能够实现过零投切，即电压过零投入、电流过零切除。确保电力电容器投切过程中无涌流冲击、无操作过电压、无电弧重燃。过零检测单元检测过零信号，投切控制单元控制过零投切开关的动作，过零投切开关采用磁保持继电器。

投入步骤：(1)智能控制单元通过电压过零采样单元检测出当前电压过零时刻，经过一定的延时t1，智能控制单元发出投入指令给投切控制单元；(2)投切控制单元根据控制指令驱动磁保持继电器闭合；(3)智能控制单元继续通过电压过零采样单元检测磁保持继电器的输出点，判断此时刻与理论过零时刻间的偏差Δt1，经过调节器计算出下次投入延时t1′。

切除步骤：(1)智能控制单元通过电流过零采样单元检测出当前电流过零时刻，经过一定的延时t2，智能控制单元发出切除指令给投切控制单元；(2)投切控制单元根据控制指令驱动磁保持继电器断开；(3)智能控制单元继续通过电压过零采样单元检测磁保持继电器的输出点，判断此时刻与理论过零时刻间的偏差Δt2，经过调节器计算出下次切除延时t2′。

智能网络单元：每台智能电力电容器都具有智能控制单元和智能网络单元，可选择不使用总控制器。智能电力电容器组成的补偿***改变了采用一个控制器控制所有电容器投切的情况，因此也不会由于控制器的故障而造成整个***无法工作。当多台智能电力电容器组成的自动补偿***联网使用时(智能电力电容器间采用RJ-45接口)，会自动生成一个网络，地址码最小的智能电力电容器自动成为主机，其余都自动成为从机，构成智能电力电容器自动无功补偿网络。如果其中某一台从机出现故障，就自动退出***，不会影响其他智能电力电容器；如果出现故障的是主机，则未出现故障的从机中地址码最小的一台自动成为主机。网络中电力电容器容量既可以相同，也可以不同。如果电力电容器的容量不同，则根据需要进行投切；如果电容器的容量相同，则采用先投先切的原则。上位机和智能电力电容器间采用RS-485通信(RJ-45接口)，可进行无功补偿综合管理。总之，智能网络单元能够大大提高运行可靠性及电力电容器的准确投切，提高补偿效率。

Claims

1.智能电力电容器，包括过零采样单元、投切控制单元、过零投切单元、电力电容器、显示单元、按键单元、智能网络单元、通信信号输入通道、通信信号输出通道、电流输入信号、温度保护单元、电流保护单元、电压输入信号、整流滤波单元、变压器、220V交流输入和智能控制单元，其特征在于：过零采样单元、投切控制单元、过零投切单元、电力电容器、显示单元、按键单元、智能网络单元、电流输入信号、温度保护单元、电流保护单元、电压输入信号和整流滤波单元分别连接智能控制单元，通信信号输入通道和通信信号输出通道分别连接智能网络单元，220V交流输入进入变压器进行变压，经过变压器变压的电压分别进入电压输入信号和整流滤波单元。

2.根据权利要求1所述的智能电力电容器，其特征在于：所述的温度保护单元连接温度传感器，温度保护单元收集温度传感器所采集的温度信号。

3.根据权利要求1所述的智能电力电容器，其特征在于：所述的电流保护单元连接电流互感器，电流保护单元收集电流互感器所采集的电流信号。

4.根据权利要求1所述的智能电力电容器，其特征在于：所述的智能控制单元采用STM32F103的ARM芯片。