專利名稱：等位式智能電容器組的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力低壓配網技術領域，尤其涉及一種等位式智能電容器組。
背景技術：
傳統的無功補償裝置一般采用單個智能電容器內的主控中心作為控制單元，并由該控制單元控制其它處于同時運行的智能電容器，因系統只有一個控制單元，一旦控制單元出現異常或其它問題時，整個系統將無法工作，處于癱瘓狀態。即使每個智能電容器內均設有各種保護電路，當控制單元失去作用時，其所有的保護功能也均失去了原有的意義。再者，智能電容器在高溫或者大電流頻繁沖擊時極易發生炸裂或漏液現象，即使是改進的石蠟型或自恢復電容器在這種情況下，容量也會迅速的衰減甚至失效，因此，智能電容的使用壽命會大大降低，也給系統的長時間穩定工作留下了一定的安全隱患。
發明內容本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中存在的上述問題，提供了一種每個智能電容器既能作為主機又能作為從機、使用壽命長的等位式智能電容器組。為解決上述問題，本實用新型的技術方案是:一種等位式智能電容器組，所述等位式智能電容器組包括多個處于同時運行的智能電容器，每個智能電容器內設有主控中心、用于接收或發送運行中各智能電容器控制指令的指令收發電路、電流采樣電路、過溫掉電保護電路、用于連接三相線的三路驅動投切電路和電容器，主控中心分別與指令接收電路、電流采樣電路、過溫掉電保護電路和和三路驅動投切電路相連，三路驅動投切電路分別與對應的電容器相連，各智能電容器通過各自的指令收發電路相連；所述驅動投切電路包括光耦隔離器、整流二極管、電阻和同步開關，光耦隔離器的第一輸出管腳與三相線中的一相線相連，第二輸出管腳接地，光耦隔離器的第一輸入管腳和第二輸入管腳上并聯有反向的整流二極管，光耦隔離器的第一輸入管腳通過電阻與電容相連，電阻與電容的連接處與光耦隔離器的第二輸入管腳之間連接有同步開關，同步開關與主控中心相連。本實用新型適用于系統中存在多個智能電容器同時運行的狀態下，換句話說，本實用新型是對智能電容器彼此間的通訊方式進行組網，并采用等位式循環通訊方式。其中，等位式是指系統中每一個智能電容器均處于同一級別，所有運行中智能電容器中的任意一個為主機時，則該主機通過指令收發電路發送控制指令到其它智能電容器中，一旦任意智能電容器的指令收發電路接收到控制指令，則指令收發電路將配置信號傳送到主控中心，主控中心接收并配置該智能電容器為從機。主機可以根據網內的所有智能電容器按照容量進行分組、分序列排序，然后根據現場的投切狀況進行循環投切，主機也可根據預設工作時間進行循環投切，避免某個智能電容器長時間疲勞工作而損壞。當主機出現故障或規定時間內從機沒有接收到主機的指令，系統會按照地址號最低的從機升級為主機重新進行組網排序，以此類推。[0007]采用的同步開關是通過相位角技術進行過零投切，實現投入無涌流切除無拉弧的技術指標。這樣能提聞機械開關的可罪性，提聞電容器的使用壽命。相比較于現有技術，本實用新型的等位式智能電容器組根據預設將每一個智能電容器配置為主機或從機，同時，主機和從機的角色可互換，靈活性高，避免了現有技術中因控制單元故障而造成系統癱瘓的問題，具有使用壽命長、體積小、功耗低、無功補償精細、運行可靠性高和便于維護的特點。優選地，所述智能電容器內還設有按鍵顯示電路和主板接口電路，主板接口電路連接在三路驅動投切電路與主控中心之間，按鍵顯示電路與主板接口電路相連。優選地，所述智能電容器內還設有過諧波保護電路，過諧波保護電路與主控中心相連。優選地，所述指令收發電路與指令收發電路之間通過RS485接口相連。優選地，所述主控中心為DSP控制芯片，主控中心內設有主控單元、A/D轉換單元、諧波檢測單元和存儲單元，主控單元分別與A/D轉換單元、諧波檢測單元和存儲單元相連，A/D轉換單元分別與諧波檢測單元、存儲單元、電流采樣電路和過溫掉電保護電路相連。
圖1是本實用新型等位式智能電容器組的電路原理框圖。圖2是本實用新型等位式智能電容器組中各智能電容器的電路原框圖。圖3是本實用新型等位式智能電容器組中驅動投切電路的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例進一步詳細說明本實用新型，但本實用新型的保護范圍并不限于此。參照圖1，本實用新型的等位式智能電容器組包括N個處于同時運行的智能電容器，在圖1中分別標識為I號智能電容器、2號智能電容器、3號智能電容器和N號智能電容器，各個智能電容器之間彼此互聯，即各個智能電容器之間彼此通訊連接。參照圖2，每個智能電容器內設有主控中心、用于接收或發送運行中各智能電容器控制指令的指令收發電路、電流采樣電路、過溫掉電保護電路、用于連接三相線的三路驅動投切電路、電容器、按鍵顯示電路、主板接口電路和過諧波保護電路。主控中心分別與主板接口電路、過溫掉電保護電路、電流采樣電路和過諧波保護電路相連，用于控制各路的輸入輸出和數據處理；主板接口電路分別與指令收發電路、三路驅動投切電路和按鍵顯示電路相連，主板接口用于傳遞主控中心發出的控制指令；三路驅動投切電路分別為A相驅動投切電路、B相驅動投切電路和C相驅動投切電路，每路驅動投切電路上均連接有電容器。主控中心為DSP控制芯片，主控中心內設有主控單元、A/D轉換單元、諧波檢測單元和存儲單元，主控單元分別與A/D轉換單元、諧波檢測單元和存儲單元相連，A/D轉換單元分別與諧波檢測單元、存儲單元、電流采樣電路、過溫掉電保護電路和諧波保護電路相連，主控單元與主板接口電路相連，諧波檢測單元用于諧波檢測和記錄。各智能電容器通過各自的指令收發電路彼此相連，指令收發電路與指令收發電路之間通過RS485接口相連，使各個智能電容器彼此間收發控制信號。[0019]參照圖3，各相的驅動投切電路包括光耦隔離器U1、整流二極管D1、電阻R1、電阻R2和同步開關K1。光I禹隔離器Ul的第一輸出管腳a與三相線中的一相線相連,第二輸出管腳b接地，光耦隔離器Ul的第一輸入管腳e和第二輸入管腳d上并聯有反向的整流二極管Dl，整流二極管Dl與光耦隔離器Ul中的發光二極管反向，光耦隔離器Ul的第一輸入管腳e通過電阻Rl與電容器C相連，電阻Rl上并聯有電阻R2。電阻Rl與電容器C的連接處與光耦隔離器Ul的第二輸入管腳d之間連接有同步開關K1，同步開關Kl的控制端f和d均與主板接口電路相連。本實用新型可實現在電壓過零的時候才將同步開關投入，從而避免了涌流；當電壓穩定后，使磁保持繼電器吸合導通，切出同步開關，磁保持繼電器的主回路接觸電阻小，功耗小，不發熱也沒有任何諧波產生；切出時，將同步開關投入，磁保持繼電器切出，同步開關導通信號撤銷，利用同步開關電流過零關斷的特性，實現電流過零自動關斷。由于同步開關和磁保持繼電器能耗低，速度快，穩定性好，故滿足了本實用新型低能耗，反應敏感，產品壽命周期長，成本成倍降低的特點，使本實用新型的安全性得到了大大提高。當系統運行出現過溫或過諧波情況導致設備故障時，主控中心發出報警信息，控制切斷工作電路保證系統正常運行，使系統的運行安全可靠性更高。同步開關通過相位角技術進行過零投切，實現投入無涌流切除無拉弧的技術指標，這樣能提高機械開關的可靠性，提高電容器的使用壽命。本實用新型在工作時，首先完成主控中心的自檢、檢測電流采樣電路及指令收發電路是否正常，如果是正常，諧波檢測單元檢測電網的功率因數及功率計算。如果功率因數未達到預設值，而且還有共補電容未投切則首先進行共補電容投切，如果共補電容已經投完，則進行分補電容投切，按照從容量大到容量小的投切順序進行，首先用同步開關過零點進行投切，5秒后投入繼電器。當到達預設值停止投切，進行循環檢測，如果網絡負荷降低進行反序切斷，先切斷小容量的電容，再切斷大容量電容，切斷時也是先進行同步開關零點切入斷開繼電器，斷開同步開關。本實用新型適用于系統中存在多個智能電容器同時運行的狀態下，換句話說，本實用新型是對智能電容器彼此間的通訊方式進行組網，并采用等位式循環通訊方式。其中，等位式是指系統中每一個智能電容器均處于同一級別，所有運行中的智能電容器中的任意一個為主機時，則該主機通過指令收發電路發送控制指令到其它智能電容器中，一旦任意智能電容器接收到控制指令，則配置該智能電容器為從機。主機可以根據網內的所有智能電容器按照容量進行分組、分序列排序，然后根據現場的投切狀況進行循環投切，主機也可根據預設工作時間進行循環投切，避免某個智能電容器長時間疲勞工作而損壞。當主機出現故障規定時間內從機沒有接收到主機的指令，系統會按照地址號最低的從機升級為主機重新進行組網排序，以此類推。上述說明中，凡未加特別說明的，均采用現有技術中的常規技術手段。
權利要求1.一種等位式智能電容器組，其特征在于，所述等位式智能電容器組包括多個處于同時運行的智能電容器，每個智能電容器內設有主控中心、用于接收或發送運行中各智能電容器控制指令的指令收發電路、電流采樣電路、過溫掉電保護電路、用于連接三相線的三路驅動投切電路和電容器，主控中心分別與指令接收電路、電流采樣電路、過溫掉電保護電路和三路驅動投切電路相連，三路驅動投切電路分別與對應的電容器相連，各智能電容器通過各自的指令收發電路相連； 所述驅動投切電路包括光耦隔離器、整流二極管、電阻和同步開關，光耦隔離器的第一輸出管腳與三相線中的一相線相連，第二輸出管腳接地，光耦隔離器的第一輸入管腳和第二輸入管腳上并聯有反向的整流二極管，光耦隔離器的第一輸入管腳通過電阻與電容相連，電阻與電容的連接處與光稱隔尚器的第二輸入管腳之間連接有同步開關，同步開關與主控中心相連。
2.根據權利要求1所述的等位式智能電容器組，其特征在于，所述智能電容器內還設有按鍵顯示電路和主板接口電路，主板接口電路連接在三路驅動投切電路與主控中心之間，按鍵顯示電路與主板接口電路相連。
3.根據權利要求1所述的等位式智能電容器組，其特征在于，所述智能電容器內還設有過諧波保護電路，過諧波保護電路與主控中心相連。
4.根據權利要求1所述的等位式智能電容器組，其特征在于，所述指令收發電路與指令收發電路之間通過RS485接口相連。
5.根據權利要求1所述的等位式智能電容器組，其特征在于，所述主控中心為DSP控制芯片，主控中心內設有主控單元、A/D轉換單元、諧波檢測單元和存儲單元，主控單元分別與A/D轉換單元、諧波檢測單元和存儲單元相連，A/D轉換單元分別與諧波檢測單元、存儲單元、電流采樣電路和過溫掉電保護電路相連。
專利摘要本實用新型涉及一種等位式智能電容器組，包括多個處于同時運行的智能電容器，每個智能電容器內設有主控中心、指令收發電路、電流采樣電路、過溫掉電保護電路、三路驅動投切電路和電容器，主控中心分別與指令接收電路、電流采樣電路、過溫掉電保護電路和和三路驅動投切電路相連，三路驅動投切電路分別與對應的電容器相連，各智能電容器通過各自的指令收發電路相連；所述驅動投切電路包括光耦隔離器、整流二極管、電阻和同步開關。本實用新型根據預設將每一個智能電容器配置為主機或從機，同時，主機和從機的角色可互換，靈活性高，具有使用壽命長、體積小、功耗低、無功補償精細、運行可靠性高和便于維護的特點。
文檔編號H02J3/18GK203071581SQ20132006115
公開日2013年7月17日 申請日期2013年1月30日 優先權日2013年1月30日
發明者黃海宇, 王莉, 馬慶華, 樓科 申請人:杭州得誠電力科技有限公司