[实用新型]一种功率因数电脑自动补偿装置

说明书

本实用新型涉及到一种功率因数补偿装置，特别是一种电脑自动补偿装置，属电力电子技术领域。

提高功率因数是减小线路损耗，提高供电效率的有效措施。由于工业、农业用电负载主要为电动机等感性负载，造成负载的功率因数滞后。在通常情况下，一般在电网上并联电容器来提高功率因数。由于感性负载变化，往往存在过补偿和欠补偿的现象，因而使得补偿不平衡。目前出现各种不同的补偿装置，其基本原理是检测相电压、相电流及其相位角，然后根据检测的数据进行补偿，这些设备和装置普遍存在如下问题：一是实现实时动态无功补偿较困难。二是不能滤除交流谐波，三是动态触点式分级投切使得动作可靠性降低，四是对线路故障如过流、过压、缺相、相序错等无法进行处理，五是难以做到无人值守。

本实用新型的目的在于提供一种可实现实时动态检测动态补偿、无触点式动态分级投切且可多路控制，可滤除交流谐波，对线路故障实施随机检测控制的功率因数电脑自动补偿装置。

本实用新型采取如下技术方案实现：一种功率因数电脑自动补偿装置，包括外壳及电子线路，其特殊之处在于电子线路中，CPU电路1依次连接有存储器电路2、输出接口电路3、反相器电路9、隔离耦合电路10、执行电路11、电容器组12，还通过地址译码电路4分别连接存贮器电路2、输出接口电路3；CPU电路1连接显示电路5，键盘电路8、看门狗复位电路6分别连接CPU电路1；组成相电压及相位角检测电路的电压信号采集电路13、比较电路A14、隔离电路A15、输出电路A16、A/D转换电路7依次相连后接CPU电路1；组成线电流及相位角检测电路的电流信号采集电路17、工频滤波电路B18、隔离电路B19、输出电路B20、A/D转换电路7依次相连后接CPU电路1。

所述CPU电路1为单片机电路IC1，存贮器电路2由锁存器集成电路IC2与EPROM电路IC3、IC4组成，输出接口电路3由集成接口电路IC5构成，PO口分别连接IC2的数据输入端和IC5数据输入端，IC2的输出端分别连接IC3、IC4的地址总线低八位，IC1的控制端分别连接IC2、IC3、IC4、IC5的控制端进行读写控制，IC1的P2口低五位分别连接IC3、IC4的地址总线高五位；地址译码电路4由集成译码器电路IC6构成，显示电路5由移位寄存器电路IC7、IC8、IC9与数码管构成，看门狗复位电路6由看门狗复位集成电路IC10构成，A/D转换电路7由串行A/D转换器集成电路IC11构成，键盘电路8由连接电源的开关按钮AN1、AN2构成；IC1的P2口高三位连接IC6的输入端，IC6的输出端作为地址选通分别连接IC3、IC4、IC5的选通端，IC1的RXD端连接IC7的串行输入端，IC1的TXD端连接IC7、IC8、IC9的同步时钟端，IC7、IC8、IC9的数据输出端分别连接有数码管，IC7的末位数据输出端还连接IC8的输入端，IC8的末位数据输出端还连接IC9的输入端；IC1的PI口低四位连接IC10，IC1的PI口高四位连接IC11，IC1的P3口连接开关按钮至电源，IC1连接晶振JT。

反相器电路9由运算放大器集成电路IC12构成，隔离耦合电路10由光电隔离集成电路IC13、IC14、IC15构成，执行电路11由跨接在IC13、IC14、IC15输出端的双向可控硅SCR1-SCR3、串联阻容器R7与C3、R11与C4、R14与C5组成，执行电路11输出端分别接至交流电源的A、B、C相与电容器组CA、CB、CC的一端，电容器组CA、CB、CC的另一端连在一起。

电压信号采集电路13由输入端跨接在交流电源任二相之间的变压器B构成，比较电路A14、输出电路A16分别由运算放大器集成电路IC16、IC18构成，隔离电路A15由光电隔离集成电路IC17构成，输出电路IC18的两个输出端电压端和电压相位角端与A/D转换电路IC11的任二个输入端相连接。

电流信号采集电路17由串接于电压信号采集电路未用相线上的电感器L构成，比较电路B18、输出电路B20分别由运算放大器集成电路IC19、IC21构成，隔离电路B19由光电隔离集成电路IC20构成，输出电路IC21的两个输出端电流端和电流相位角端与A/D转换电路IC11未用的任二个输入端相连接。

本实用新型具有实时动态检测、动态补偿、动态无触点自动分级投切的特点，补偿响应速度快，可对交流谐波进行有效滤除，对三相负载的不平衡能自动跟踪自动进行非对称补偿，可在线检测跟踪线路故障，对电网的增容、降损、节能和净化起到积极作用，可以应用于一般变电站或无人值守变电站，使功率因数补偿实现自动化管理和无人值守。

附图说明：