專利名稱：一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置，是一種低壓供電系統(tǒng) 使用的節(jié)能裝置，是一種使用微處理電子技術(shù)對(duì)交流供電電源的無功功率進(jìn)行 自動(dòng)補(bǔ)償?shù)难b置。
賴粉
通常的電網(wǎng)產(chǎn)生無功功率是由于過多的感性載荷的加入，使功率因數(shù)角增 加，無功功率增加。補(bǔ)償方法是在系統(tǒng)中加入電容性元件，減小功率因數(shù)角， 平衡功率因數(shù)，減小無功功率，提高供電效率。這是實(shí)現(xiàn)節(jié)能的簡(jiǎn)單有效方法。 但是，有些供電系統(tǒng)中電感性載荷的進(jìn)入和退出十分頻繁，例如電動(dòng)機(jī)的頻繁 啟動(dòng)和停止，大量具有感性原件的照明設(shè)備的開閉等等，致使系統(tǒng)的功率因數(shù) 不斷的變化，容量固定的電容接入，只能在一定程度上減小無功功率，不能適 應(yīng)復(fù)雜的電網(wǎng)變化。 發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型提出一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b
置。所述裝置設(shè)置幾組電容器，利用數(shù)字控制裝置^r測(cè)電網(wǎng)的中的功率因數(shù)， 使用微處理電子技術(shù)，根據(jù)功率因數(shù)計(jì)算最佳的補(bǔ)償電容量，以適當(dāng)?shù)募尤牖?退出電容器組，即所謂的"投切"。利用多個(gè)電容器的組合變化，適應(yīng)電網(wǎng)的功 率因數(shù)的變化，使電網(wǎng)的無功功率減到最小，達(dá)到最佳節(jié)能效果。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的 一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置，包 括低壓供電電網(wǎng)， 一個(gè)與所述電網(wǎng)連接的控制器，所述控制器與切換器連接，所述切換器由一組晶閘管和多組接觸器組成，所述切換器與由多組電容器組成 的補(bǔ)償器連4妻。 本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是由于本實(shí)用新型采用微處理電子技術(shù)，對(duì) 電容量的投切進(jìn)行數(shù)字化控制，實(shí)現(xiàn)了投切的智能控制，有效的匹配了電網(wǎng)的 功率因數(shù)，最大限度的減小了無功功率，有效提高了電網(wǎng)的供電效率。本實(shí)用 新型采取的晶閘管和接觸器結(jié)合的方法進(jìn)行投切，有效的解決了投切時(shí)產(chǎn)生的 浪涌和諧波，提高晶閘管的使用壽命。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。 圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一所述的低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置示意圖； 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二所述的控制器的示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一 本實(shí)施例是一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置，包括由本裝置補(bǔ)償?shù)牡?壓供電電網(wǎng)，有一個(gè)控制器， 一組晶閘管和多組接觸器組成的切換器，多組的 電容器組成的補(bǔ)償器。每組電容器連接一組接觸器；有兩組連接在電網(wǎng)上接觸 器，其中一組接觸器直接連接在電網(wǎng)上，另一組接觸器通過晶閘管連接在電網(wǎng) 上。 本實(shí)施例的基本思路是控制器檢測(cè)電網(wǎng)的功率因數(shù)，進(jìn)行計(jì)算找出最佳的 匹配電容量，并進(jìn)一步計(jì)算現(xiàn)有電容組可以搭配成與計(jì)算所得的最佳匹配電容 量最接近的電容量，之后進(jìn)行投切。 為了使投切安全，減少諧波和浪涌，本實(shí)施例采取了一種比較特殊的方法。 首先將準(zhǔn)備接入電網(wǎng)的電容器組通過晶閘管連接到電網(wǎng)上，這時(shí)晶閘管是截止
的。電容組連接好后，晶閘管選擇在電流過零時(shí)導(dǎo)通，使電容組接入電網(wǎng)。當(dāng) 電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定后，用另一組接觸器將正在運(yùn)行的電容組直接連接到電網(wǎng)上，之 后使晶閘管截止，為了安全晶閘管截止后，用一組接觸器將晶閘管與電網(wǎng)斷開。
需要變化匹配電容量時(shí)，首先，將連接電網(wǎng)和晶閘管的接觸器接通，然后 導(dǎo)通晶閘管，之后打開連接電網(wǎng)和電容器的接觸器，然后截止晶閘管。這時(shí)通 過改變各組電容器上連接的接觸器組合，形成需要改變的電容量，之后使晶閘 管再次導(dǎo)通，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定后打開電容器組與電網(wǎng)直通的接觸器，之后使大 功率晶閘管截止并打開晶閘管與電網(wǎng)的接觸器。
以上設(shè)置的目的是使用一組晶閘管即可實(shí)現(xiàn)所有投切的過零投切。避免了 接觸器直接投切容易產(chǎn)生的拉弧、諧波和浪涌。同時(shí)晶閘管不存在連續(xù)工作的 問題， 一旦晶閘管工作結(jié)束即與電網(wǎng)物理斷開，延長(zhǎng)了晶閘管的使用壽命，提 高了晶閘管的使用效率。以上連續(xù)的動(dòng)作用人工控制是很難實(shí)現(xiàn)的，只有使用 微處理電子技術(shù)才能得以實(shí)現(xiàn)。
實(shí)施例二
本實(shí)施例是實(shí)施例一關(guān)于控制器的改進(jìn)，是實(shí)施例一的優(yōu)化，本實(shí)施例， 如圖2所示，所述的控制器包括與電網(wǎng)連接的光電隔離器。光電隔離器與A/D 轉(zhuǎn)換器連接，A/D轉(zhuǎn)換器將供電電網(wǎng)上的模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器 與數(shù)據(jù)采集器連接，數(shù)據(jù)采集器對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析處理，獲得功率因數(shù)和其 他相應(yīng)參數(shù)，采集器可以使用復(fù)雜可編程邏輯器件例如LPGA芯片等芯片或其 他可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算的芯片。與數(shù)據(jù)采集器連接的是中央處理器。中央處理器 對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算和處理，并對(duì)整個(gè)過程進(jìn)行控制和管理。中央處理器為 進(jìn)行正常的運(yùn)算和管理還連接有存儲(chǔ)應(yīng)用程序的可擦寫存儲(chǔ)器和配合運(yùn)算的隨
機(jī)存儲(chǔ)器。為整個(gè)本實(shí)用新型所述的裝置的編程和調(diào)整，裝置要與作為宿主機(jī)
的通用計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信和連接，因此，中央處理器還連接有通用1/0接口。中央
處理器輸出的信號(hào)通常較小，不足以驅(qū)動(dòng)晶閘管和接觸器。為驅(qū)動(dòng)晶閘管和接 觸器中央處理器還連接有多個(gè)放大器。
實(shí)施例三
本實(shí)施例是實(shí)施例二關(guān)于通用1/0接口的改進(jìn)，是實(shí)施例二的優(yōu)化。本實(shí) 施例所述的通用1/0接口是RS232通用接口，也可以是USB接口。
本實(shí)施例所述的通用接口主要用于在調(diào)整和輸入數(shù)據(jù)時(shí)與調(diào)整的宿主機(jī)進(jìn) 行連接。通用1/0接口的選擇主要視中央處理器的型號(hào)以及接口的運(yùn)行速度。
權(quán)利要求1.一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置，包括低壓供電電網(wǎng)，其特征在于，一個(gè)與所述電網(wǎng)連接的控制器，所述控制器與切換器連接，所述切換器由一組晶閘管和多組接觸器組成，所述切換器與由多組電容器組成的補(bǔ)償器連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置，其特征在于， 所述的補(bǔ)償器的每組電容器連接一組切換器的接觸器；所述切換器有兩組連接 在電網(wǎng)上接觸器，其中一組接觸器直接連接在所述電網(wǎng)上，另一組接觸器通過 晶閘管連接在所述電網(wǎng)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置，其特征 在于，所述的控制器包括與所述電網(wǎng)連接的光電隔離器、與所述光電隔離器 連接的將模擬信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)的A/D轉(zhuǎn)換器、與所述A/D轉(zhuǎn)換器連接的對(duì)數(shù) 字信號(hào)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)采集器、與所述數(shù)據(jù)采集器連接的對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn) 算和處理的中央處理器、與所述中央處理器連接的存儲(chǔ)應(yīng)用程序的可擦寫存儲(chǔ) 器、與所述中央處理器連接的與中央處理器配合進(jìn)行運(yùn)算的隨機(jī)存儲(chǔ)器、與所 述中央處理器連接的為編程和調(diào)整與宿主機(jī)進(jìn)行通信的通用I/O接口 、與所述中 央處理器連接的驅(qū)動(dòng)晶閘管和接觸器多個(gè)放大器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置，其特征在于， 所述的通用1/0接口是RS232通用接口，也可以是USB接口。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種低壓無功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)耐肚醒b置，是一種低壓供電系統(tǒng)使用的節(jié)能裝置，本實(shí)用新型包括低壓供電電網(wǎng)，一個(gè)與所述電網(wǎng)連接的控制器，所述控制器與切換器連接，所述切換器由一組晶閘管和多組接觸器組成，所述切換器與由多組電容器組成的補(bǔ)償器連接。由于本實(shí)用新型采用微處理電子技術(shù)，對(duì)電容量的投切進(jìn)行數(shù)字化控制，實(shí)現(xiàn)了投切的智能控制，有效的匹配了電網(wǎng)的功率因數(shù)，最大限度的減小了無功功率，有效提高了電網(wǎng)的供電效率。本實(shí)用新型采取的晶閘管和接觸器結(jié)合的方法進(jìn)行投切，有效的解決了投切時(shí)產(chǎn)生的浪涌和諧波，提高晶閘管的使用壽命。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201178313SQ20082007971
公開日2009年1月7日 申請(qǐng)日期2008年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月2日
發(fā)明者李榮亮, 黃敬花 申請(qǐng)人:山西安泰集團(tuán)股份有限公司