專利名稱：一種低壓電容器設備、無功補償控制系統及無功補償控制方法
技術領域：
本發(fā)明是關于供電網絡控制領域，更特定言之，本發(fā)明是關于一種電網供電系統中的新穎低壓電容器設備，并進一步關于具有此類低壓電容器的無功補償控制系統及無功補償控制的方法。
背景技術：
目前，針對電網供電的無功補償設備都是根據電容器容量進行補償投切，電容器的容量都是預先設置進去，至于供電系統中是否接設了實際電容則根本無從知曉。而且，電容的額定容量和實際容量仍有差別，電容器因為其使用工況和時間，都會導致容量衰減，甚至與系統產生諧振，諧振的過電流會危害電容器安全，所以無功補償效果就大幅度降低?！?br> 在這種情況下，需要研發(fā)一種設備，對現有供電系統做出改進，以避免這種問題的發(fā)生。

發(fā)明內容
本發(fā)明旨在解決現有技術存在的缺陷，提供一種可以檢測電容器電流低壓電容器，根據獲取的電容電流和系統電壓可以查看電容器當前投入容量。同時，也可以根據測得電流和系統電壓，得出當前電容器容量，同時如果出現異常電流時(例如過電流)進行相應的保護操作，這樣既可以實時了解現場電容器狀態(tài)以便于維護，又能夠有效避免電容器因過電流等問題而損壞。為了實現上述技術目的，本發(fā)明的設計方案之一，在低壓電容器的前級接設電容器CT電路，對電容器電流進行檢測。為了實現上述技術目的，本發(fā)明的設計方案之二，設計一種具有此類低壓電容器的無功補償供電控制系統，將所述電容器CT電路接設在電容器與投切開關設備之間，并通過一個控制設備來實現對開關的控制。為了實現上述技術目的，本發(fā)明的設計方案之三，設計一種對電容器CT電路的感測電流進行分壓和采樣的無功補償供電控制系統，并能夠對這些信號進行處理和顯示操作，以有效控制可能出現的異常情況。本發(fā)明的技術效果是通過以下技術方案加以實現的技術方案一一種低壓電容器設備，包括三相分設的低壓電容器，所述低壓電容器的前級接設有電容器CT電路。技術方案二 一種無功補償供電控制系統，它包括接設三相電網零線和火線的斷路器、投切開關和控制器，并進一步包括如前所述的低壓電容器設備，其中所述斷路器分別電連接至投切開關和控制器，所述投切開關電連接至低壓電容器，所述低壓電容器進一步接入控制器，所述控制器接出至投切開關并對其加以控制。 在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述電容器CT電路進一步接設于投切開關與低壓電容器之間，并進一步接入控制器。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述控制器包括對來自電容器CT電路的信號進行處理并連接至投切開關的處理電路。技術方案三一種無功補償供電控制系統，它包括如前所述的低壓電容器設備，并進一步包括采樣調理電路、ADC電路和處理器，所述電容器CT電路耦合連接于采樣調理電路，所述采樣調理電路、ADC電路與處理器依次電連接。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述采樣調理電路進一步包括電流采樣電路和電壓采樣電路，所述電流采樣電路和電壓采樣電路分別將采樣得出的電流和電壓信號傳輸至ADC電路。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，無功補償供電控制系統進一步包括一個用于顯示低壓·電容器電流和狀態(tài)數據的顯示器，所述顯示器電連接于處理器。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，無功補償供電控制系統進一步包括一個用于存儲狀態(tài)數據和預設參數的存儲器，所述存儲器電連接于處理器。本發(fā)明與現有技術相比，在供電系統的低壓電容器中加裝了 CT電路以檢測電容器電流，根據獲取的電容電流和系統電壓可以查看電容器當前投入容量，從根本上解決了電容器的電流可控性，并通過改進的供電系統來實現供電系統的整體控制關聯性。


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳述圖I為本發(fā)明無功補償供電控制系統的第一實施例原理圖；圖2為本發(fā)明無功補償供電控制系統的第二實施例原理圖。
具體實施例方式實施例一參照圖1，本發(fā)明低壓電容器設備，包括A、B、C三相分設的低壓電容器4，這些低壓電容器4的前級接設有電容器CT電路5。低壓電容器4加設電容器CT電路5后，可以檢測電容器投入時電流，了解電容器容量衰減情況，可以做到及時更換，保證臺區(qū)無功補償容量足額。實施例二 參照圖1，本發(fā)明無功補償供電控制系統，它包括接設三相電網零線和火線的斷路器I、投切開關2和控制器3，并進一步包括如前所述的低壓電容器設備，其中斷路器I分別電連接至投切開關2和控制器3，投切開關2電連接至低壓電容器4，低壓電容器4進一步接入控制器3，控制器3接出至投切開關2并對其加以控制。無功補償的基本原理是電網輸出的功率包括兩部分，一是有功功率直接消耗電能，把電能轉變?yōu)闄C械能、熱能、化學能或聲能等，利用這些能做功，這部分功率稱為有功功率；二是無功功率不消耗電能，只是把電能轉換為另一種形式的能，這種能作為電氣設備能夠做功的必備條件，并且這種能是在電網中與電能進行周期性轉換，這部分功率稱為無功功率，如電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能，電流在電感元件中做功時，電流滯后于電壓90度，而電流在電容元件中做功時，電流超前電壓90度，在同一電路中，電感電流與電容電流方向相反，互差180度，在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件，使兩者的電流相互抵消，使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述電容器CT電路5進一步接設于投切開關2與低壓電容器4之間，并進一步接入控制器3。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述控制器包括對來自電容器CT電路5的信號進行處理并連接至投切開關2的處理電路，所述的處理電路可以是一個單片機，并在單片機前級安裝一個采樣裝置，對電容器的電流值進行采樣，并通過單片機的數據處理來判斷是否出現異常情況以進行進一步的判斷。實施例三參照圖2，本發(fā)明無功補償供電控制系統，它包括如前所述的低壓電容器設備，并進一步包括采樣調理電路6、ADC電路7和處理器8，所述電容器CT電路5耦合連接于采樣調理電路6，所述采樣調理電路6、ADC電路7與處理器8依次電連接。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述采樣調理電路6進一步包括電流采樣電路61和電壓采樣電路62，所述電流采樣電路61和電壓采樣電路62分別將采樣得出的電流和電壓信號傳輸至ADC電路7。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，所述采樣調理電路6可與處理器8進一步耦合連接，所述ADC電路7可耦合設計在處理器8中，處理器8可以是一個處理芯片MCU或DSP。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，無功補償供電控制系統進一步包括一個用于顯示低壓電容器4電流和狀態(tài)數據的顯示器9，所述顯示器9電連接于處理器8。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，無功補償供電控制系統進一步包括一個用于存儲狀態(tài)數據和預設參數的存儲器10，所述存儲器10電連接于處理器8。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，無功補償供電控制系統進一步包括一個與處理器8電連接的通訊端，通過這個通訊端，處理器8能夠將電容器的狀態(tài)數據上傳給一個電網控制終端管理后臺，能夠對電網數據進行有效的監(jiān)控和排除異常。同時，在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，進一步包括一種無功補償控制方法，所述方法包括如下步驟I)通過一個電容器CT電路5獲取低壓電容器4的電流；2)通過采樣調理電路6的電流采樣電路61獲得電流信號，通過采樣調理電路6的電壓采樣電路62獲得電壓信號；3)將所獲得的電流信號和電壓信號分別傳輸至ADC電路7 ；4 )通過ADC電路7獲取電流信號值U和電壓信號值I ;5)通過一個處理器8獲取所述電流信號值U和電壓信號值I并進行數據處理；6)通過所述處理器8提取一個存儲器10中的預設電流值，并將所述電流信號值I與所述預設電流值進行計算和比較，根據比較值進一步控制投切開關2 ；7)通過處理器8將電流信號值U與電壓信號值I進行積分運算得出電容器功率值；8)通過所述處理器8提取一個存儲器10中的預設功率范圍值，并將所述電容器功率值與所述預設功率范圍進行計算和比較，根據比較值進一步控制斷路器I。電容器CT電路5輸出電流信號后，經采樣電阻轉換為電壓信號，送入ADC電路芯片7，由MCU 8進行最后的采樣。常規(guī)電流顯示儀表，只要輸入信號符合其輸入范圍，并且可以將電容器CT的CT變比設置進去，即可以在顯示器9上顯示低壓電容器4的電流信息以及狀態(tài)信息。以上僅為本發(fā)明的具體實施方式
，并非是對本發(fā)明的限定，應當了解，一切基于本發(fā)明所做的修改和變化，都應當涵蓋于本發(fā)明的 具體技 術方案中。
權利要求
1.一種低壓電容器設備，包括三相分設的低壓電容器(4)，其特征在于所述低壓電容器(4)的前級接設有電容器CT電路(5)。
2.一種無功補償供電控制系統，它包括接設三相電網零線和火線的斷路器(I)、投切開關(2)和控制器(3)，其特征在 于進一步包括如權利要求I所述的低壓電容器設備，其中所述斷路器(I)分別電連接至投切開關(2 )和控制器(3 )，所述投切開關(2 )電連接至低壓電容器(4)，所述低壓電容器(4)進一步接入控制器(3)，所述控制器(3)接出至投切開關(2)并對其加以控制。
3.如權利要求2所述的無功補償供電控制系統，其特征在于所述電容器CT電路(5)進一步接設于投切開關(2)與低壓電容器(4)之間，并進一步接入控制器(3)。
4.如權利要求2所述的無功補償供電控制系統，其特征在于所述控制器包括對來自電容器CT電路(5)的信號進行處理并連接至投切開關(2)的處理電路。
5.一種無功補償供電控制系統，其特征在于它包括如權利要求I所述的低壓電容器設備，并進一步包括采樣調理電路(6)、ADC電路(7)和處理器(8)，所述電容器CT電路(5)耦合連接于采樣調理電路(6)，所述采樣調理電路(6)、ADC電路(7)與處理器(8)依次電連接。
6.如權利要求4所述的無功補償供電控制系統，其特征在于所述采樣調理電路(6)進一步包括電流采樣電路(61)和電壓采樣電路(62 )，所述電流采樣電路(61)和電壓采樣電路(62)分別將采樣得出的電流和電壓信號傳輸至ADC電路(7)。
7.如權利要求4所述的無功補償供電控制系統，其特征在于進一步包括一個用于顯示低壓電容器(4)電流和狀態(tài)數據的顯示器(9)，所述顯示器(9)電連接于處理器(8)。
8.如權利要求4所述的無功補償供電控制系統，其特征在于進一步包括一個用于存儲狀態(tài)數據和預設參數的存儲器(10)，所述存儲器(10)電連接于處理器(8)。
9.一種無功補償控制方法，所述方法包括如下步驟 ·1)通過一個電容器CT電路獲取低壓電容器的電流； ·2 )通過采樣調理電路的電流采樣電路獲得電流信號，通過采樣調理電路的電壓采樣電路獲得電壓信號； ·3)將所獲得的電流信號和電壓信號分別傳輸至ADC電路； ·4 )通過ADC電路獲取電流信號值U和電壓信號值I ; ·5)通過一個處理器獲取所述電流信號值U和電壓信號值I并進行數據處理； ·6)通過所述處理器提取一個存儲器中的預設電流值，并將所述電流信號值I與所述預設電流值進行計算和比較，根據比較值進一步控制投切開關； ·7)通過處理器將電流信號值U與電壓信號值I進行積分運算得出電容器功率值； ·8)通過所述處理器提取一個存儲器中的預設功率范圍值，并將所述電容器功率值與所述預設功率范圍進行計算和比較，根據比較值進一步控制斷路器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可以檢測電容器電流低壓電容器設備，根據獲取的電容電流和系統電壓可以查看電容器當前投入容量。同時，也可以根據測得電流和系統電壓，得出當前電容器容量，同時如果出現異常電流時(例如過電流)進行相應的保護操作，這樣既可以實時了解現場電容器狀態(tài)以便于維護，又能夠有效避免電容器因過電流等問題而損壞。本發(fā)明還公開了設有前述低壓電容器的無功補償控制系統及無功補償控制方法。
文檔編號H02J3/18GK102904260SQ20121035822
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月24日 優(yōu)先權日2012年9月24日
發(fā)明者盧峰, 王震宇, 沈駿, 趙錦洪 申請人:長興縣供電局, 浙江創(chuàng)維自動化工程有限公司, 國家電網公司