CN207381975U - 一种新型的低压无功补偿控制装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的低压无功补偿控制装置，所述无功补偿控制装置包括采样回路、A/D回路、CPU中央处理单元、输入接口、输出接口、投切控制电路和电源模块，采样回路的输入端通过输入接口与低压线路电连接，以采集低压线路上的电压和电流，采样回路的输出端与A/D回路电连接，A/D回路与CPU中央处理单元电连接，CPU中央处理单元与投切控制电路电连接，投切控制电路通过输出接口与投切电容器组的复合开关电连接。本实用新型的将无功补偿功能按无功功率和电压的限值将电容投切方案划分成为九个区域，按区域的不同执行以下投切方案，使电力电容投切更科学更合理。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力设备技术领域，具体为一种新型的低压无功补偿控制装置。
背景技术
随着国民经济的不断发展，用电量不断增大，低压箱柜类产品得到越来越广泛的使用。由于大部分用电设备或电器均为电感性负荷，电网在向负荷提供有功功率电流的同时也会输送无功功率电流，而该部分无功功率电流会使线路压降增加、线损增加、变压器出力降低。因此，国内大部分JP柜、配电箱、低压开关柜产品大都要求具备综合功能，其中的一项即为要具备无功补偿的功能，即为了降低线路损耗，提高变压器负荷能力，在箱柜类产品一般都具备无功补偿功能。
通常的无功补偿功能仅依据控制器采样的三相电流、三相电压及三相电流三相电压之间的夹角来计算***需要补偿的无功功率，然后根据产品中配置的电力电容器组别及各组的容量进行选择性投切，补偿足够的无功功率，将***的功率因数补偿到0.9以上。
实用新型内容
为了解决上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种新型的低压无功补偿控制装置，以克服现有技术中的缺陷。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种新型的低压无功补偿控制装置，所述无功补偿控制装置包括采样回路、A/D回路、CPU中央处理单元、输入接口、输出接口、投切控制电路和电源模块；其中，采样回路，采样回路的输入端通过输入接口与低压线路电连接，以采集低压线路上的电压和电流，采样回路的输出端与A/D回路电连接；A/D回路，与CPU中央处理单元电连接，用于将采样回路采集的模拟信号转换成数字信号，并将数字信号传送给CPU 中央处理单元；CPU中央处理单元，与投切控制电路电连接，将所述数字信号进行处理得到无功功率值和电压值作为控制电容器组投切的约束条件；投切控制电路，与投切电容器组的复合开关电连接，通过输出接口输出控制信号给复合开关控制电容器组的投切；电源模块，通过输入接口与低压线路电连接，将低压线路上的交流电压经过变压器变压、整流桥整流、电容滤波、三端集成稳压后输出直流电源。
作为对本实用新型所述的新型的低压无功补偿控制装置的进一步说明，优选地，输入接口和输出接口设置在壳体的顶部。
作为对本实用新型所述的新型的低压无功补偿控制装置的进一步说明，优选地，采样回路包括电压互感器和电流互感器。
作为对本实用新型所述的新型的低压无功补偿控制装置的进一步说明，优选地，CPU中央处理单元还与数据存储模块、实时时钟模块、人机接口模块电连接。
作为对本实用新型所述的新型的低压无功补偿控制装置的进一步说明，优选地，投切控制电路采用由半导体功率开关元件晶闸管所组成的无触点开关。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的优点在于，1、将无功补偿功能按无功功率的上、下限，电压的上极限、上控限、下控限、下限、下极限将电容投切方案划分成为九个区域，按区域的不同执行以下投切方案，使电力电容投切更科学更合理；2、充分考虑了***电压的情况，避免在出现虽然***需要无功功率，但***电压已经越下极限和***电压越上极限时，投入电容器时造成电容器的损坏。
附图说明
图1为本实用新型的低压无功补偿控制装置的结构示意图；
图2为本实用新型无功补偿方案示意图。
图中：1采样回路、2A/D回路、3CPU中央处理单元、4输入接口、5输出接口、6投切控制电路、7电源模块、8壳体。
具体实施方式
为了能够进一步了解本实用新型的结构、特征及其他目的，现结合所附较佳实施例附以附图详细说明如下，本附图所说明的实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，并非限定本实用新型。
如图1所示，图1为本实用新型的低压无功补偿控制装置的结构示意图；
所述无功补偿控制装置包括采样回路1、A/D回路2、CPU中央处理单元3、输入接口4、输出接口5、投切控制电路6和电源模块7；其中，采样回路1 的输入端通过输入接口4与低压线路电连接，以采集低压线路上的电压和电流，采样回路1的输出端与A/D回路2电连接；具体的，使用时，低压无功补偿控制装置可直接安装于380/220V三相配变台区或低压线路中段或末端，采样回路1包括电压互感器和电流互感器，实时采集低压线路上的电压、电流，优选地，电压采集采用PT204A是一种电流型电压互感器，电压互感器采集的电压经过电压变换电路以得到A/D回路所需的电压信号范围，电流采集采用CT254A是一种精密电流互感器，电流互感器经过电流变换电路以得到A/D 回路所需的电压信号，为了避免电路受到大电流的冲激，采用双向稳压二极管。
A/D回路2，与CPU中央处理单元3电连接，用于将采样回路1采集的模拟信号转换成数字信号，并将数字信号传送给CPU中央处理单元3；采样回路 1采集的模拟信号电压值经过A/D回路2转换成数字信号后传送给CPU中央处理单元3去处理。
CPU中央处理单元3，与投切控制电路6电连接，A/D回路2将所述数字信号传送到CPU中央处理单元3，CPU中央处理单元3对所述数字信号进行处理计算得到无功功率值和电压值，来作为控制电容器组投切的约束条件；CPU 中央处理单元3还与数据存储模块、实时时钟模块、人机接口模块电连接，数据存储模块用于保存线路运行的数据，包括电压值、电流值、无功功率以及每次投切操作发生的时间和操作前后电压、电流等数据的变化，可以选用高性能的铁电存储器FM24C256，实时时钟模块用于控制无功补偿动态响应时间，人机接口模块用于设置电容投切方案无功功率及电压的限值，以及无功补偿的数据显示。
请参看图2，图2为本实用新型无功补偿方案示意图，其中，将无功补偿的方案按无功功率的上、下限，电压的上极限、上控限、下控限、下限、下极限将电容投切方案划分成为九个区域，按区域的不同执行以下投切方案。
0区：无功不越限，电压不越限，不动作。
1区：无功越上限，电压不越上控线，投入电容器。
2区：无功越下限，电压不越下控线，切除电容器。
3区：电压越下极限，无论无功大小，全部切除电容器。
4区：无功越下限，电压越下控线，为了防止电压越下限，切除并闭锁电容器。
5区：无功越上限，电压越上控线，为了防止电压越上极限，投入并闭锁电容器。
6区：电压越上极限，逐级切除电容器。
7区：电压越下限但未越下极限，逐级强投电容器。
投切控制电路6，与投切电容器组的复合开关电连接，通过输出接口5输出控制信号给复合开关控制电容器组的投切；优选地，投切控制电路6采用由半导体功率开关元件晶闸管所组成的无触点开关，投切控制电路6包括电压判断电路、触发电路，所述电压判断电路先根据CPU中央处理单元3的无功功率值和电压值与预先设计的电容投切方案进行对比判断，然后给所述触发电路投入电容器信号、切除电容器信号和闭锁电容器信号，随后触发电路根据电容器组数及每组的补偿方式和容量决定投切哪组电容，根据无功补偿动态响应时间决定投入电容器的时间间隔，来控制投切电容器组的复合开关。
电源模块7，通过输入接口4与低压线路电连接，将低压线路上的交流电压经过变压器变压、整流桥整流、电容滤波、三端集成稳压后输出直流电源，供所述低压无功补偿控制装置正常工作。
本实用新型所述的低压无功补偿控制的输入接口4和输出接口5设置在壳体8的顶部，采样回路1、A/D回路2、CPU中央处理单元3、投切控制电路 6和电源模块7设置在壳体8内部。
此时，可以在实施无功功率补偿的同时，充分考虑***电压、电容器使用寿命等情况，达到控制优化电力电容器投切方案的目的。
需要声明的是，上述实用新型内容及具体实施方式意在证明本实用新型所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本实用新型保护范围的限定。本领域技术人员在本实用新型的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换或改进。本实用新型的保护范围以所附权利要求书为准。
Claims (5)
1.一种新型的低压无功补偿控制装置，其特征在于：所述无功补偿控制装置包括采样回路(1)、A/D回路(2)、CPU中央处理单元(3)、输入接口(4)、输出接口(5)、投切控制电路(6)和电源模块(7)；其中，
采样回路(1)，采样回路(1)的输入端通过输入接口(4)与低压线路电连接，以采集低压线路上的电压和电流，采样回路(1)的输出端与A/D回路(2)电连接；
A/D回路(2)，与CPU中央处理单元(3)电连接，用于将采样回路(1)采集的模拟信号转换成数字信号，并将数字信号传送给CPU中央处理单元(3)；
CPU中央处理单元(3)，与投切控制电路(6)电连接，将所述数字信号进行处理得到无功功率值和电压值作为控制电容器组投切的约束条件；
投切控制电路(6)，与投切电容器组的复合开关电连接，通过输出接口(5)输出控制信号给复合开关控制电容器组的投切；
电源模块(7)，通过输入接口(4)与低压线路电连接，将低压线路上的交流电压经过变压器变压、整流桥整流、电容滤波、三端集成稳压后输出直流电源。
2.根据权利要求1所述的低压无功补偿控制装置，其特征在于：输入接口(4)和输出接口(5)设置在壳体(8)的顶部。
3.根据权利要求1所述的低压无功补偿控制装置，其特征在于：采样回路(1)包括电压互感器和电流互感器。
4.根据权利要求1所述的低压无功补偿控制装置，其特征在于：CPU中央处理单元(3)还与数据存储模块、实时时钟模块、人机接口模块电连接。
5.根据权利要求1所述的低压无功补偿控制装置，其特征在于：投切控制电路(6)采用由半导体功率开关元件晶闸管所组成的无触点开关。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109713684A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-05-03 | 安徽南瑞继远电网技术有限公司 | 一种基于124888编码的全分相自动补偿低压综合配电装置 |
-
2017
- 2017-06-01 CN CN201720626554.1U patent/CN207381975U/zh not_active Expired - Fee Related
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