[实用新型]智能无功功率分相补偿控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及低压配电系统的功率因数补偿装置，具体是智能无功功率自动补偿控制器。

背景技术

智能无功功率分相补偿控制器适用于低压配电系统，可广泛用于户外台式变压器、室内配电站、箱式变电站以及冶金、机械、矿山、铁路、化工等企业或低压用户进行无功功率自动跟踪补偿控制。控制器主要是用于控制电容器组的投切，对电网无功功率进行补偿控制，以达到提高功率因数和提高变压器的负载能力等目的。控制方式一般分为三相共补型、三相分补型、三相共补+分补混合型三种。以前的产品多为共补型产品，一般取三相中的两相电压和另外一相的电流信号来计算出电网中的无功功率，它的缺点在于：当用户变压器三相负载不平衡时，每一相的分相无功功率也是不平衡的，由于共补型产品在补偿时的依据为三相的总无功功率，电容器采用△型联接，同时对三相进行补偿，结果就会造成某些相位过补而某些相位欠补的现象，不但不能达到有效补偿无功的效果，由于过补还会影响变压器的正常使用寿命。

发明内容

本实用新型的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种可靠性和精度更高的智能无功功率分相补偿控制器。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术解决方案如下：智能无功功率分相补偿控制器，包括外壳及控制电路，其特征在于：所述控制电路包括中央处理单元、三相电流信号处理单元、三相电压信号输入单元、电压波形信号输入单元、键盘输入单元、控制输出单元和显示单元，所述中央处理单元以AVR型单片机IC5为核心，三相电流信号输入单元和三相电压信号输入单元的输出端与AVR型单片机IC5模数转换输入端连接，键盘输入单元与单片机IC5数据输入端连接，控制输出单元和显示单元与单片机IC5数据输出端连接，中央处理单元中内置可擦除存贮器，可保存用户设置相关的数据信息。

本智能无功功率分相补偿控制器通过单片机对从三相电流信号处理单元和三相电压信号输入单元信号的三相电压及电流信号分别进行处理，计算出电网的三相相电压和线电压、三相电流、三相分相基功率因数和总基波功率因数、三相分相无功功率和总无功功率、有功功率及视在功能等电力参数。根据计算得到的三相分相无功功率大小来选择投入最合适的共补电容器组或分补电容器组，合理的将共补与分补方式结合起来。单片机采用最低至2.7V的电源供电的AVR型单片机芯片，即使供电电路发生暂降或电源偏低的时候，电路均能正常工作，不会引起死机或误动作现象，保证了产品的稳定性；设有电源电压监控芯片，抑制电源线上的快速瞬变脉冲干扰。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明

附图1为本实用新型控制电路具体实施例电路原理图；

附图2为补偿电容器组的控制继电器电路原理图。

具体实施方式

智能无功功率自动补偿控制器包括外壳及控制电路，如图1所示，控制电路包括以单片机为核心中央处理单元、三相电流信号输入单元、三相电压信号输入单元、电压波形信号输入单元、键盘输入单元、控制输出单元和显示单元，中央处理单元以单片机IC5为核心；显示单元包括驱动电路和四位7段数码显示屏，显示屏的7段显示数据控制端及小数点显示控制端分别经限流电阻R44～R51后与单片机IC5的数据输出口连接，四位数码显示屏的公共极分别与PNP型驱动三极管Q3～Q6的集电极连接，单片机IC5数据输出端经与各组PNP型驱动三极管Q1、Q2、Q7、Q8的基极连接，PNP型驱动三极管Q1、Q2、Q7、Q8的发射极相互连接后与电源正极连接构成驱动电路；单片机IC5数据输出口经R32～R43限流后与达林顿阵列集成电路IC3、IC4驱动补偿电容器组的控制继电器构成输出控制单元；本具体实施例中以电容C4～C9、C13～C18、电感L4～L9构成三组П型电流输入信号滤波电路，并同以运算放大器IC2为核心组成跟随器电路连接构成三相电流信号处理单元，以滤波电容C1～C3、C10～C12、电感L1～L3分别构成三组П型电压信号输入滤波电路与以运算放大器为核心组成的三个比例放大电路构成三相电压信号处理单元，三相电流信号输入单元和三相电压信号输入单元的输出端与单片机IC5模数转换输入端连接，键盘输入单元由按键开关K1、K2、K3和K4组成，按键开关K1、K2、K3和K4分别连接在单片机IC5数据口PE7、PE8、PE6、PE4端口上；IC6基准源电路TL431输出2.5V电压供单片机内部A/D转换基准电压；IC7电源监控芯片连接至单片机RESET复位端，抑制电源线上的快速瞬变脉冲干扰。本具体实施例中单片机IC5为ATMEGA64型，基准源电路IC6为TL431，电源电压监控芯片IC7为TCM809L。