[其他]电脑功率因数自动补偿控制装置

说明书

一、所属技术领域：无功功率补偿，节约电能。

二、现有技术：功率因数自动补偿装置用于低压电网（对我国来说是380伏或220伏交流电网）中，自动检测电网的功率因数并自动控制补偿电容器的投入和切出，使电网功率因数保持在一定的镇定范围内，起到节电和提高电网输电能力的作用。

现有技术多数采用由分立元件构成的桥接相敏放大器检测头电路，判断电路和执行电路组成。

三、本实用新型目的：采取我们称为“利用交变过零点进行时分割数字测相线路”，与一个微机系统结合起来，构成一种电脑控制的功率因数自动补偿控制装置。为工矿企业提供一种相位检测准确度高、免调试、长期稳定性好、有防止“系统振荡”的自适应能力、高可靠、检测信息多，能予防电容爆炸的功率因数自动补偿控制装置。

四、本实用新型内容：

采用了我们称之为“利用交变过零点进行时分割数字测相线路”，与一个微机系统结合，构成电脑功率因数自动补偿控制装置。（图1）是这个装置的框图和线路图。变压器（18）将三相电中的两相（1和3）电压耦合到过零检测器（6），过零检测器（6）的输出电平在相线（1和3）电压过零点时翻转，把时间分割成高电平和低电平相间的时域，（图2）中波形（23）为过零检测器（6）的输出波形。同样，三相电另一相线（2）上的电流互感器（4）两端的电压经过零检测器（5）得到另一个波形（24）。这两个波形（23和24）由微机系统通过输入接口（9）识别，分割成波形（23）为低电平、波形（24）为高电平的时间T₁（25）以及波形（23）、波形（24）同时为低电平的时间T2（26），微机将这两个时间T1和T2分别与微机系统内的石英晶体（11）的标准周期进行比较，就可计算出三相电网中电流相位与功率因数正好为1时的偏差角，也就可以计算出此时的实际功率因数值，将这个功率因数值送数字显示器（16）显示。设计时事先将功率因数的镇定范围上限和下限值存放在存贮器（12）中，将测到的功率因数值与镇定范围进行比较，如果超出这个范围就通过输出接口（13）去控制用户电容柜（15）里的补偿电容的投入和切出，使电网功率因数回到镇定范围，完成自动补偿功能。

五、与现有技术相比所具有的优点：

1.精度高。测量相移角精确到π／500，数字显示，显示功率因数小数点后第三位。

2.由于指标取决于石英晶体（11），长期稳定性好。

3.现有技术中都只能有固定的镇定范围，实用中常发生功率因数若投入一个基本电容便超过镇定范围上限，不投又低于功率因数下限。装置便会在投和切的动作中往返不停。我们说产生了“系统振荡”。

本实用新型装置有自适应能力。若投入一个基本电容便使电网功率因数超出镇定范围上限，我们称之为出现“系统振荡”的苗头。本装置自动计算调整存在存贮器（12）里的镇定范围，消除“系统振荡”。当“系统振荡”的可能消除之后，本装置又会自动地将存在存贮器（12）里的镇定范围恢复到原设定的值。本装置随时根据电网和电容的实际情况、以最佳的镇定范围来自动地对电网进行补偿。

4.本实用新型装置是免调试的。无论是生产、修理还是用户安装均无须调整，长期不变。人为修改镇定范围可按键（7）象校电子手表那样方便，一次精确设定。微机系统通过输入接口（9）检测按键（7）是否按下，若按下则将原存在存贮器（12）里的镇定范围上限、下限数值逐位修改，直到满足修改人的意愿。被修改的值通过数字显示器（16）显示出来。

现有技术则不然，不但装置要调试，尤其是改变镇定范围要等现场电网的实际效应来验证。但这种满足人们意愿的现场永远也等不到。

5.本实用新型有一个输出接口（19），若电容柜（15）附加一组温度传感器（17），本实用新型定时通过接口（19）输出隔离信息，将传感器（17）的超温信息编组隔离，微机系统通过输入接口（9）识别出哪组电容超温，将其位号送数码显示器（16）显示，并通过输出口（13）切出该组电容，防止电容温升过高而爆炸。切出的电容冷却后又可继续使用。

六、附图说明：

图1是本实用新型装置的框图和线路图。微机系统是指微机主体（10）、石英晶体（11）、存贮器（12）、输入接口（9）、输出接口（13）、输出接口（19）、数字显示器（16）等按微计原理联系在一起，带有软件的一个系统。