[实用新型]一体化智能调补电容器组

说明书

技术领域

本实用新型涉及供电和系统装置，是一种一体化智能调补电容器组。 

背景技术

现有低压无功自动补偿装置的结构都是由一台控制器和若干低压电力电容器、投切低压电力电容器的开关和一些保护组件在屏、柜或箱内组装而成，其不足之处存在着产品造价高，体积大，内部配线复杂，可维性差，容量没有可扩性，装置的进一步智能化困难，很难适应智能电网发展的需要。迄今尚未见一体化智能调补电容器组的文献报导和实际应用。 

我国低压配电网中，主要采用三相四线制的配电方式，配电变压器为Y/YN0接线方式。理想情况下，三相负荷为平衡配置时，变压器对称运行。但实际上由于在用户端存在着大量的单相负荷，而且用电不具同时性，必然使配电变压器处于绝对不对称运行状态，即各相的有功功率和无功功率都不一样。对于无功功率的不平衡，采用分相补偿的方法即可补掉无功，但对于有功功率的不平衡却无能为力，有时补偿后反而使变压器的电流更加不平衡。而配电变压器的不对称运行，会产生大量的负序电流和零序电流，这些负序电流和零序电流会严重污染电网，大大增加电网的功率损耗，降低变压器的出力，威胁配电网的安全运行，严重影响供电质量。如负序电流会使电能计量精度大幅下降，给供电部门造成经济损失；负序电流还会降低电动机的出力并使电动机发热从而减少使用寿命，给用户造成损失。而零序电流（中线电流）的增大，会使变压器的铜损和铁损增大，极端情况下铜损可达正常的3倍。零序电流严重时零序磁通会使变压器过热，甚至烧断中线和烧毁开关，严重威胁变压器的安全运行和用户的用电安全；同时零序电流会造成中性点电压偏移，使负荷大的相电压降低，负荷小的相电压升高，严重时会烧毁用户的用电器。应用目前市场上最好的可以实现分补的无功补偿装置对负荷进行补偿，也只能将系统中的无功电流部分补掉，而对于不对称的有功电流部分却无能为力，有时无功补偿后却使电流的不平衡度有可能更大，为解决上述问题，电业供电部门只能定期用人工改线的方式进行负荷调整。 

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术之不足，基于构思的技术原理，提供一种将集中控制的模式变为分散控制、集中管理的模式，具有器件少、温升小、体积小、功耗低、结构简单、性能价格比高，节能效果佳，使用寿命长的一体化智能调补电容器组。 

解决其技术问题采用的技术方案是，一种一体化智能调补电容器组，它包括智能调补电容器组开关电路与智能调补电容器组控制电路连接，其特征是：所述的智能调补电容器组开关电路包括在三相四线交流电路的相线与相线之间、相线与零线之间均接入至少一只电容器，每只电容器均串接各自的电流互感器和各自的开关；所述的智能调补电容器组控制电路包括外部控制信号输入电路、交流信号变换及采样电路、键盘显示电路、温度检测电路、RS232串行通信接口电路、RS485串行通信接口电路、状态信号输出电路、交流过零检测电路和继电器隔离驱动电路均与嵌入式微处理器连接。 

所述的嵌入式微处理器U2的型号为LPC2138。 

所述的外部控制信号输入电路包括端子J2 、型号为TLP521光耦U19 、电阻R40 和R41相连接，将外部的开关量经型号为TLP521光耦U19隔离后输入到型号为LPC2138嵌入式微处理器U2。 

所述的继电器隔离驱动电路包括与若干个电容器数量相等，用于投切若干个电容器的型号为GRT-508A_P磁保持继电器，型号为MC1416驱动芯片U12、U19、 U24、 U29，型号为TLP521-4光耦U10、U13、U15、U21、U26、U28和限流电阻R22、 R26 、R27、 R34、 R54相连接，将型号为LPC2138嵌入式微处理器U2的控制信号隔离、驱动型号为GRT-508A_P磁保持继电器动作。 

所述的状态信号输出电路包括接线端子J1， 常开触点继电器RL13 ，续流二极管D26，型号为MC1416驱动芯片U63，型号为TLP521-4光耦U62，三极管U61和电阻R106、R105相连接，将型号为LPC2138嵌入式微处理器U2的状态输出信号隔离、放大并驱动电磁继电器动作输出。 

所述的交流信号变换及采样电路包括型号为CS5451的通道同步采样芯片， 分压电阻 R51、 R54、R52、R55、R53、 R56，继电器LS1、LS2、LS3和电流互感器T1、T2 、T3、T12、T12、T13、T14、T15、T16 相连接，将交流电压转换为型号为CS5451的通道同步采样芯片所需采样电压。