[发明专利]变压器感性无功功率有级控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种变压器感性无功功率有级控制装置，其特征在于，所述装置包括：电压/电流隔离传感器、电压互感器、直流变换器、控制器、断路器、复合开关、电力电容器组、数码管显示电路和状态指示灯，其中，

所述电压/电流隔离传感器包含三相线各自对应的电压/电流隔离传感器，其用于将相线上的交流电压和交流电流进行隔离处理，从而转换成能与所述控制器中的CPU兼容的相电压信号；

所述电压互感器用于将三相电压降压到低压交流电压，以作为所述控制器中的同步相位采集电路的输入端信号；

所述直流变换器用于实时将所述电力电容器组中的各电容器残压值降压后输入到所述控制器中的模数转换电路；

所述控制器用于实现所述装置的信号处理和控制，其进一步包括数模转换电路、同步相位采集电路、CPU和光耦触发及驱动电路；

所述断路器用于当变压器发生各种故障或所述装置出现故障时，对所述装置进行保护；

所述复合开关分别是三相线各自所对应的开关，每个开关均进一步包括并联的晶闸管和交流接触器；

所述电力电容器组是三相线各自所对应的电力电容器组；

所述数码管显示电路用于循环显示三相线电力参数；以及

所述状态指示灯用于指示装置状态，并提供蜂鸣器报警功能。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述CPU是ARM7芯片。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述低压交流电压为6V。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每相所述电力电容器组包含N个电容，其中包括N-2个电容值均为C的电容、两个电容值分别为C/2、C/4的调节电容。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电力参数包括：电压、电流和功率因数。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置状态包括：每条支路的投切状态、过压和低压状态。

7.根据权利要求1-6中任一项权利要求所述的装置，其特征在于，在所述控制器中，

所述CPU，用于处理所述数模转换电路和所述同步相位采集电路所输入的信号，并通过所述光耦触发及驱动电路实现对所述复合开关的控制；

所述数模转换电路，用于将所述电压/电流隔离传感器所转换的相电压信号和所述直流变换器输出的电容器残压值转换成所述CPU可以直接处理的数字信号，所述数模转换电路一端接所述电压/电流隔离传感器和所述直流变换器的输出端，另一端直接与所述CPU相连；

所述同步相位采集电路实现为电压比较器，用于将电网的电压信号转化为同频率的方波信号，以实时跟踪电网频率，其中，通过所述电压互感器处理过的低压交流电压是所述电压比较器的两个输入端信号，所述同步相位采集电路在检测到变压器母线侧正弦相电压由负到正的过零瞬间，瞬时触发所述CPU的外部中断，所述同步相位采集电路一端接所述电压互感器的输出端，另一端接所述CPU的外部中断口；以及

所述光耦触发及驱动电路实现为高速的光耦合器和NPN型三极管，该光耦合器将所述CPU发送的电脉冲信号经过光电转换进行隔离输出，再经该三极管增加驱动能力，所述该光耦触发及驱动电路一端接所述CPU，另一端分别与所述复合开关中各晶闸管的触发端连接。