[实用新型]一种带内部电参数测量及保护的智能电容器

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种智能电容器，特别是一种能进行电容器投入后电参数采样、计算、显示，并控制输出的带内部电参数测量及保护的智能电容器。

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、低压电力电容器等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。

现有产品不具有内部电流及谐波测量保护功能，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

实用新型目的：本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种带内部电参数测量及保护的智能电容器。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种带内部电参数测量及保护的智能电容器，包括单片机，所述单片机分别连接状态反馈电路、一组A/D转换器；所述接状态反馈电路依次连接开关以及电容器；所述每个A/D转换器连接电压互感器和电流互感器；所述单片机与所述开关之间还设有开关控制电路，通过控制所述开关的开闭，从而保证电容器在正常状态下工作。

本实用新型中，优选地，所述开关控制电路包括三极管N1、过零光耦U1、过零光耦U2，三极管N2、继电器K2、电容E1；所述状态反馈电路包括光耦U3、光耦U4、电阻R10、电阻R12；所述开关电路包括磁保持继电器K1、晶闸管Q1、晶闸管Q2, 晶闸管Q1与晶闸管Q2反并联后再与K1的触点并联，一端为电压输入端接电源，另一端为电压输出端接电容；所述三极管N1的基极与单片机连接，三极管N1的集电极连接的所述两个串联的过零光耦U1和过零光耦U2，在电压输出过零时，两个反并联的晶闸管Q1、晶闸管Q2导通；三极管N2的基极与单片机连接，集电极与继电器K2以及电容E1连接后串联磁保持继电器K1；两个并联的光耦U3和光耦U4的集电极与单片机连接，将当前的开关状态反馈给单片机。

本实用新型中，优选地，所述A/D转换器为三个，三相电中各相的电压互感器、电流互感器分别通过一个A/D转换器与单片机连接，用于测量电容器投切前后的电流和电压参数。

本实用新型中，优选地，所述AD转换器为型号为MCP3909的A/D转换器。

有益效果：本实用新型所述的带参数测量及保护的智能电容器通过低耐压的光耦串联电路进行光电隔离，在高电压的环境下使用时，为保证电路的工作可靠，对串联的光耦电路采用了电阻分压的静态均压保护，保护晶闸管导通和关闭时引起的电压浪涌不会使光耦受损坏。通过单片机控制过零光耦触发晶闸管导通和关闭，在晶闸管导通的状态下通过控制中间继电器吸合和分离，产生磁保持继电器驱动需要的正负脉冲，控制磁保持继电器闭合或断开。通过晶闸管和磁保持继电器的配合使用，控制无功电容的投入和切除。

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，本实用新型的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。

图1为本实用新型电气连接图。

图2为本实用新型中开关控制电路和开关电路的电路原理图。

具体实施方式

如1图所示，本实用新型公开了一种带内部电参数测量及保护的智能电容器，它包括单片机1，开关控制电路2，状态反馈电路3、开关4、电容器5以及AD转换器10；所述单片机1的UART接口与RS485接口7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10连接，AD转换器10还与电压互感器8、电流互感器9连接；所述单片机1依次与开关控制电路2，状态反馈电路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一个AD转换器与单片机1连接。所述AD转换器10为型号为MCP3909的AD转换器。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。单片机1还设有ICD2接口6。本实用新型中电源通过开关电路进入智能电容器。