[实用新型]低压智能电容器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低压智能电容器。

背景技术

传统的自动无功补偿装置由智能无功控制器、熔丝、复合开关(或接触器)、热继电器、指示灯、低压电力电容器多种分散器件组装而成。传统测控技术电气参数测量精度低，采样周期长。绝大部分控制器无谐波检测功能，保护功能不全，上下位机、同位机通讯能力不强。投切开关采用接触器投切电容时易产生高倍涌流与过电压，造成电气元件损坏；补偿速度慢，不可频繁投切，功耗、噪音大。现有复合开关“过零投切”技术指标不到位，可控硅保护功能不全，故障率高。现有产品不具有谐波保护功能，自诊断保护功能。而依靠空气开关、熔断器、热继电器等电气元件实现保护功能，保护配合差，保护可靠性低。而分立器件组装的成套补偿装置体积大，接线多，功耗大，安装耗时费力，维护不方便。单台装置柜体容量小，成本高，不利于扩容改造。

实用新型内容

发明目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种低压智能电容器。

技术方案：本实用新型公开了一种低压智能电容器，它包括单片机，运算放大器、开关控制电路，开关、电容器以及AD转换器；所述运算放大器一端连接零线电流互感器另一端与单片机的ADC结构连接；所述单片机的UART接口与RS232接口连接；所述单片机的I/O接口和SPI接口分别与AD转换器连接，AD转换器另一端与电压电流传感器连接；所述单片机依次与开关控制电路，开关以及电容器连接。

本实用新型中，优选地，三相电路的电压电流互感器的各相分别通过三个AD转换器与单片机连接。

本实用新型中，优选地，所述AD转换器为型号为MCP3909的AD转换器。

有益效果：本实用新型采用三相独立采样技术，电气参数测量精度达到1.0级，采样周期短。控制物理量为无功功率，实现共、分补混合控制功能。具有通信接口，组网运行。测控单元具有系统自检、谐波检测功能。测控单元具有系统自检、谐波检测功能。投切开关由晶闸管和大功率磁保持继电器、过零触发导通电路、晶闸管保护电路构成。实现电压过零投，电流过零切。开关动作响应速度快，可频繁操作，功耗低，容易实现共、分相补偿控制。具有故障率低，使用寿命长的特点。具有谐波自保护功能，自诊断保护功能。独立采样运算分析，实现过压、欠压、断相、短路、过流、开关故障，温度保护功能，可靠性高。成套补偿装置为单元模块化结构，体积小，维护方便，安装接线简单，功耗小，省时省力。单台装置柜体容量大，成本低，适合就地分散补偿与集中补偿。日后扩容改造只需增加模块数量即可。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做更进一步的具体说明。

图示为本实用新型电子连接图。

具体实施方式

如图所示，本实用新型公开了一种低压智能电容器，它包括单片机1，运算放大器2、开关控制电路3，开关4、电容器5以及AD转换器6；所述运算放大器2一端连接零线电流互感器另一端与单片机1的ADC接口连接；所述单片机1的UART接口与RS232接口1连接；所述单片机1的I/O接口和SPI接口分别与所述AD转换器6连接，AD转换器6还与电压互感器、电流互感器连接；所述单片机1依次与开关控制电路3，开关4以及电容器5连接。三相电路中各相的电压互感器、电流互感器分别通过三个AD转换器与单片机1连接。所述AD转换器6为型号为MCP3909的AD转换器。单片机1还设有ICD2接口8。本实用新型中，A相电压互感器和A相电流互感器与AD转换器连接。B相电压互感器和B相电流互感器与AD转换器连接。C相电压互感器和C相电流互感器与AD转换器连接。三个AD转换器分别与单片机连接。本实用新型中谐波输入开关部分。单片机1的串行外设接口SPI与AD转换器连接，I/O接口与AD转换器连接进行增益控制。

本实用新型具有谐波保护功能，外界有谐波干扰的情况下保证电容器能够安全工作如果电容器长时间工作在有谐波干扰的电网中，会严重影响电容寿命，甚至烧毁电容，智能电容器中的嵌入式程序经过高速高精度的采样计算，当谐波总畸变率超过5％就将电容器切出电网保护。

变结构自适应采样阻抗匹配网络，多台电容器并联运行时能够保证测量精度。

1)单台电容器和多台电容器并联运行的不同情况下，采样部分不改变特性阻抗。

2)通过电子开关切除或加入阻容电路，改变采样网络的阻抗特性，使网路阻抗与电容器网络系统匹配。

3)多台智能电容器并联使用时，智能判别系统自动判别主采样单元和辅助采样单元，并调整采样网络的结构，使得采样网络阻抗特性匹配采样精度要求。