[实用新型]一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电能质量检测管理技术领域，特别涉及一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置。

背景技术

随着工业化的发展，电能质量问题越来越受人们关注。近20年来，使用晶闸管控制电抗器与固定电容器(FC)或机械投切电容器(MSC)混合使用的装置是常用的低成本无功补偿装置。

电弧是一种气体放电现象，是电流通过某些绝缘介质所产生的瞬间火花。随着我国经济水平的提高，生活用电量增加迅速，配电系统也越来越复杂。由于配电线路空间有限，配电箱中许多导线捆绑一起，当用电处于过负荷状态时会使得电缆绝缘受到损害，进而产生故障电弧引发电气火灾。另外，当线路与线路之间接触不良或环境因数的影响，出现用电通断情况时，连接点处会产生故障电弧进而引发火灾。由于故障电弧的电压有效值与非故障时电压有效值接近，当发生故障电弧时，保护装置将很难发现。

然而，由于无功补偿装置的安装，电流中的高频谐波分量有可能被滤除导致原有故障电弧检测设备无法正常检测到故障电弧，影响故障电弧检测设备的正常工作。

发明内容

为了解决背景技术中所述问题，本实用新型提供一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置，所述装置将故障电弧的电流检测与无功补偿的电流检测部分进行共享，采用同一检测信号，使用共同的主控制单元同时进行故障电弧分析和功率因数计算，使装置能够在故障电弧特征电流被滤掉前被采样出来，保证故障电弧的准确检测。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案实现：

一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置，包括电压传感器、电流传感器、采样电路、信号处理电路、主控MCU、电弧故障报警电路、开关量隔离输出电路、晶闸管驱动电路和电容投切补偿主电路，所述的电容投切补偿主电路包括晶闸管开关和电容器。

所述的主控MCU通过信号处理电路和采样电路连接电压传感器和电流传感器，主控MCU还连接电弧故障报警电路和晶闸管驱动电路，同时还通过晶闸管驱动电路连接晶闸管开关，主控MCU通过驱动电路控制晶闸管开关的导通或关断，从而通过晶闸管开关控制主回路中电容器的投切。

主控MCU将同一电压和电流采样信号分别经过故障电弧分析和功率因数计算后，分别进行故障电弧报警输出和电容投切输出；使装置能够在故障电弧特征电流被滤掉前被采样出来，保证故障电弧的准确检测。

所述的主控MCU在输出故障电弧报警的同时还通过开关量隔离输出电路控制电源断路器的断开，故障时切断电源。

所述的电容投切补偿主回路包括连接于三相电源上的多组由晶闸管开关控制的电容器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置，将故障电弧的电流检测与无功补偿的电流检测部分进行共享，采用同一检测信号，使装置能够在故障电弧特征电流被滤掉前被采样出来，保证故障电弧的准确检测。

2、本实用新型的一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置，利用同一主控MCU对同一电流数据进行处理，分别计算故障电弧特征值和功率因数，分别对故障电弧报警电路和无功补偿的晶闸管驱动电路进行控制，完美的实现了用单个设备实现两种功能的同时兼顾使用，有效解决由于无功补偿装置的使用而造成故障电弧被漏判、误判的问题。

附图说明

图1为本实用新型的一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置的结构示意图；

图2为本实用新型的一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置的主控MCU控制结构示意图；

图3为本实用新型的一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置的电容投切主回路结构图；

图4为本实用新型的一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置中的故障电弧检测方法流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型提供的具体实施方式进行详细说明。

如图1所示，一种具有故障电弧检测功能的无功补偿装置，包括电压传感器、电流传感器、采样电路、信号处理电路、主控MCU、电弧故障报警电路、开关量隔离输出电路、晶闸管驱动电路和电容投切补偿主电路，所述的电容投切补偿主电路包括晶闸管开关和电容器。

所述的主控MCU通过信号处理电路和采样电路连接电压传感器和电流传感器，主控MCU还连接电弧故障报警电路和晶闸管驱动电路，同时还通过晶闸管驱动电路连接晶闸管开关，主控MCU通过驱动电路控制晶闸管开关的导通或关断，从而通过晶闸管开关控制主回路中电容器的投切。