[实用新型]无功补偿电容器过零投切检测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电气设备测试技术领域，特别涉及一种无功补偿电容器过零投切检测装置。

背景技术

电网中无功负荷的大量存在，产生了无功损耗。为了提高电能的利用效率和电网的功率因数，需进行无功补偿。现在的电网中存在大量的感性负载，在电能输送和使用时不可避免地产生大量的感性无功，因此，需要容性无功来补偿感性无功，投切电容器的补偿方式是近年来在电网中广泛应用的一种补偿方式。而无功补偿电容器接入电网过程的特性直接影响到电容器和开关器件的安全。

投切无功补偿电容器时，为了保障投切过程无高频涌流和过电压，要求电容器在投切开关两端电压过零时刻投入和在电容器电流过零时刻切除，即实现无功补偿电容器的过零投切。 

 现有无功补偿电容器产品在出厂前需要进行过零投切测试；在现场长期运行后，环境和设备本身参数变化会引起过零投切时刻的偏移，也需要进行过零投切测试来确定电容器是否过零投切。检测无功补偿电容器是否过零投切，有助于抑制投切过程高频涌流或过电压，有助于延长无功补偿电容器的使用寿命。

发明内容

本实用新型针对无功补偿电容器过零投切的需要，提供一种无功补偿电容器过零投切检测装置，其特征在于，由单片机、电流检测模块、电压检测模块、闭合关断检测模块、按键面板和液晶显示模块组成；电压检测模块与投切开关两端相连进行电压检测，电流检测模块检测流过投切开关的电流，两模块与单片机相连；闭合关断检测模块与投切开关两端相连得到闭合关断状态信号，并输入单片机；单片机与液晶显示模块相连完成显示功能。

所述单片机为stm8系列单片机。

所述电压检测模块和电流检测模块中包含滤波电路。

本实用新型的优点在于：测试无功补偿电容器过零投切特性，为生产和使用过程中过零投切时刻校正提供参考，有助于抑制涌流和过电压，使用简单、方便，满足厂家和用户需要。

附图说明

图1为本实用新型的无功补偿电容器过零投切检测装置的结构示意图。

图2为本实用新型的无功补偿电容器电压过零投入检测的示意图。

图3为本实用新型的无功补偿电容器电流过零切除检测的示意图。

具体实施方式

本实用新型提供了一种无功补偿电容器过零投切检测装置，下面通过附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。

图1为本实用新型的无功补偿电容器过零投切检测装置的结构示意图，由单片机、电流检测模块、电压检测模块、闭合关断检测模块、按键面板和液晶显示模块组成。检测投切开关两端的电压，将检测到的电压信号输入到单片机模拟/数字转换器（ADC）口；电流检测模块检测流过投切开关的电流，电流检测模块与单片机ADC口相连；闭合关断检测模块与投切开关两端相连，输出闭合关断状态信号，输入给单片机；单片机与液晶显示模块相连完成显示功能。

图2为本实用新型的无功补偿电容器电压过零投入检测的示意图，启动单片机定时器，设置定时器周期，例如设置定时器周期为0.1ms，根据精度要求可减小和增大定时器周期。定时器每个周期结束时启动单片机的模拟/数字转换功能，将投切开关两端电压经过电压检测模块后所得到的信号进行模拟/数字转换，设置每20ms内模拟/数字转换200次，根据精度要求可减少和增加每20ms内的模拟/数字转换次数。模拟/数字转换得到的数据存入包含200个元素的数组中，存完200个数据后重新从数组第一个地址开始存储。当投切开关闭合后，两端电压变为0V，闭合关断检测电路检测到该时刻，并产生反馈信号，反馈信号输入到单片机GPIO口，下降沿（闭合）产生中断，观察中断时刻前面连续三个模拟/数字转换数据，判断是否超过允许值，如果超过允许值说明没有在电压过零点投入，如果在允许值内说明在电压过零点投入，根据精度要求可以选择多个模拟/数字转换数据和修改用于判断的允许值。

图3为本实用新型的无功补偿电容器电流过零切除检测的示意图，模拟/数字转换过程与图2中的过程相似，流过投切开关的电流经过电流检测模块，得到电流信号，进行模拟/数字转换。当投切开关关断后电流变为0A，闭合关断检测电路检测到该时刻，关断后产生反馈信号，反馈信号输入到单片机GPIO口，上升沿（关断）产生中断，观察中断时刻前面连续三个模拟/数字转换数据，判断是否超过允许值，如果超过允许值说明没有在电流过零点切除，如果在允许值内说明在电流过零点切除，根据精度要求可以选择多个模拟/数字转换数据和修改用于判断的允许值。单片机与液晶显示模块进行通讯，将检测结果显示在液晶屏上，通过按键面板设置相应的用于判断的模拟/数字转换数据个数和允许值。