專利名稱：一種低壓無功自動補償綜合顯示控制器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無功自動補償控制器，具體說是一種低壓無功自動補償綜合顯示控制器。是一種低壓無功補償柜綜合測控顯示的裝置。
背景技術：
傳統(tǒng)的無功功率電容補償柜上，測控部分一般由三只電流表、一只功率因數表、一只電壓表、一只電壓測量轉換開關和一臺低壓無功自動補償控制器等組成，這種形式有結構繁雜、接線復雜，集成化程度不高等缺點，同時可靠性、可維護性差。

發(fā)明內容
針對現有技術中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種低壓無功自動補償綜合顯示控制器，結構簡潔、功能齊全、質量可靠的，并使低壓無功自動補償柜結構簡潔、生產簡易、安裝方便、調試簡單、維護方便。為達到以上目的，本發(fā)明采取的技術方案是一種低壓無功自動補償綜合顯示控制器，包括殼體和顯示面板，其特征在于在殼體內設有以微處理器為核心的測量顯示控制單元1，電壓互感器2將配電電壓220V變換成測量顯示控制單元1所能接受的電壓信號， 并將測量顯示控制單元1與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；配電電流互感器3將0-5A的配電三相電流通過一次電流互感器產生信號電流變換成測量顯示控制單元1所能接受的電壓信號，并將測量顯示控制單元1與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；柜內電容器電流互感器4將0-5A的柜內電容器三相相電流通過一次電流互感器產生信號電流變換成測量顯示控制單元1所能接受的電壓信號，并將測量顯示控制單元1 與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；配電三相電壓、配電三相電流、配電三相功率因數均設有單獨的顯示單元，顯示單元固定在顯示面板上，且各顯示單元均與測量顯示控制單元1連接；殼體內還設有與測量顯示控制單元1連接的用于人機對話的鍵盤17、用于顯示設置參數的參數顯示單元15、用于指示柜內各臺電容器投入、切除狀態(tài)的投切指示燈14和用于指示設置參數時的參數選項的參數指示燈16。在上述技術方案的基礎上，所述測量顯示控制單元1包括電源供電單元210，為測量顯示控制單元1提供電源，保證各單元電路正常工作；微處理器單元211，采用STC12C5A60S2單片機為控制核心，完成信息接收、處理、 控制各單元電路工作；與微處理器單元211連接的電能計量單元212 ；與微處理器單元211連接的人機交互單元213，將鍵盤17的按鍵信息傳遞給微處理器單元211，同時將微處理器單元211需要顯示的信息顯示給用戶；
數據存儲單元214，與微處理器單元211通過1 的通信方式將需要存儲的設置參數和電能計量參數保存，以便微處理器單元211隨時調用，并實現數據掉電不遺失；RS485通信單元215，完成與外部具有相同通信協(xié)議的外部設備通信。在上述技術方案的基礎上，電能計量單元212采用電能專用計量芯片ATT7022B。在上述技術方案的基礎上，三個顯示單元5、6、7分別顯示配電三相電壓；三個顯示單元8、9、10分別顯示配電三相電流；三個顯示單元11、12、13分別顯示配電三相功率因數。在上述技術方案的基礎上，測量顯示控制單元1通過屏幕切換分別控制三個顯示單元5、6、7顯示柜內電容器三相工作電流；測量顯示控制單元1通過屏幕切換分別控制三個顯示單元8、9、10顯示三相有功功率；測量顯示控制單元1通過屏幕切換分別控制三個顯示單元11、12、13顯示三相無功功率。在上述技術方案的基礎上，測量顯示控制單元1設有RS485通信接口 18，經過 RS485通信接口 18采用通信方式控制柜內電容器投入、切除，或與外設聯機。在上述技術方案的基礎上，測量顯示控制單元1設有溫度檢測單元19，溫度檢測單元19用于獲取控制器內溫度，送到測量顯示控制單元1運算處理。本發(fā)明所述的低壓無功自動補償綜合顯示控制器，結構簡潔、功能齊全、質量可靠的，并使低壓無功自動補償柜結構簡潔、生產簡易、安裝方便、調試簡單、維護方便。


本發(fā)明有如下附圖圖1低壓無功自動補償綜合顯示控制器的結構示意圖，圖2測量顯示控制單元1結構示意圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。本發(fā)明所述的低壓無功自動補償綜合顯示控制器可以進行低壓無功自動補償控制，同時可以測量、顯示配電三相電壓、配電三相電流、柜內三相電容器工作電流、配電功率因數和無功功率等電氣參數。如圖1所示，本發(fā)明所述的低壓無功自動補償綜合顯示控制器，包括殼體和顯示面板，在殼體內設有以微處理器為核心的測量顯示控制單元1，電壓互感器2將配電電壓220V變換成測量顯示控制單元1所能接受的電壓信號， 并將測量顯示控制單元1與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；配電電流互感器3將0-5A的配電三相電流通過一次電流互感器產生信號電流變換成測量顯示控制單元1所能接受的電壓信號，并將測量顯示控制單元1與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；柜內電容器電流互感器4將0-5A的柜內電容器三相相電流通過一次電流互感器產生信號電流變換成測量顯示控制單元1所能接受的電壓信號，并將測量顯示控制單元1與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；配電三相電壓、配電三相電流、配電三相功率因數均設有單獨的顯示單元，顯示單元固定在顯示面板上，且各顯示單元均與測量顯示控制單元1連接；殼體內還設有與測量顯示控制單元1連接的用于人機對話的鍵盤17、用于顯示設置參數的參數顯示單元15、用于指示柜內各臺電容器投入、切除狀態(tài)的投切指示燈14和用于指示設置參數時的參數選項的參數指示燈16。在上述技術方案的基礎上，如圖2所示，所述測量顯示控制單元1包括電源供電單元210，為測量顯示控制單元1提供電源，保證各單元電路正常工作； 其輸入為AC 220V,輸出兩路+5V和兩路+3V ；微處理器單元211，采用STC12C5A60S2單片機為控制核心，完成信息接收、處理、 控制各單元電路工作；與微處理器單元211連接的電能計量單元212，采用電能專用計量芯片ATT7022B， 電能專用計量芯片ATT7022B是一顆精度高功能強多功能防竊電基波諧波三相電能專用計量芯片，該芯片還集成了參考電壓電路以及所有包括基波、諧波和全波的各相電參數測量的數字信號處理電路，能完成對配電參數的采集計算，并將計算數據如各相電壓電流有效值、各相功率因數、合相功率因數、各相及合相有功功率、無功功率、視在功率、有功能量和無功能量等，并且通過SPI (SerialPeripheral Interface,串行外設接口)的通信方式將電參數傳送給微處理器單元211 ；與微處理器單元211連接的人機交互單元213，將鍵盤17的按鍵信息傳遞給微處理器單元211，同時將微處理器單元211需要顯示的信息顯示給用戶；數據存儲單元214，與微處理器單元211通過I2C的通信方式(1 是INTER INTEGRATED CIRCUITBUS的縮寫，即“內部集成電路總線”)將需要存儲的設置參數和電能計量參數保存，以便微處理器單元211隨時調用，并實現數據掉電不遺失；RS485通信單元215，完成與外部具有相同通信協(xié)議的外部設備通信。在上述技術方案的基礎上，三個顯示單元5、6、7分別顯示配電三相電壓；三個顯示單元8、9、10分別顯示配電三相電流；三個顯示單元11、12、13分別顯示配電三相功率因數。在上述技術方案的基礎上，測量顯示控制單元1通過屏幕切換分別控制三個顯示單元5、6、7顯示柜內電容器三相工作電流；測量顯示控制單元1通過屏幕切換分別控制三個顯示單元8、9、10顯示三相有功功率；測量顯示控制單元1通過屏幕切換分別控制三個顯示單元11、12、13顯示三相無功功率。屏幕切換可采用現有技術實現。在上述技術方案的基礎上，測量顯示控制單元1設有RS485通信接口 18，經過 RS485通信接口 18采用通信方式控制柜內電容器投入、切除，或與外設聯機。在上述技術方案的基礎上，測量顯示控制單元1設有溫度檢測單元19，溫度檢測單元19用于獲取控制器內溫度，送到測量顯示控制單元1運算處理。本發(fā)明的顯示面板可顯示三個配電電壓，三個配電電流，不少于一個配電功率因數，三個無功補償電容器工作電流和三個無功功率，配電功率因數測量電路接有電壓互感
6器和電流互感器并帶有控制器溫度過溫保護功能。所述的配電電壓顯示UA、UB、％電壓。配電電流顯示IA、IB、Ic電流。電容器工作電流顯示ICA、ICB、ICc電流。顯示面板上有指示柜內電容器投入、切除狀態(tài)的指示燈。顯示面板上有三個按鍵。電壓互感器有三個；電流互感器有六個。殼體或顯示面板上至少有1個RS485通信接口。本發(fā)明的工作原理如下1、配電電壓測量與顯示測量顯示控制單元1通過電壓互感器2經過A/D、換算等處理測得A、B、C三相線電壓，然后送至三個顯示單元5、6、7分別顯示；2、配電電流測量顯示測量顯示控制單元1通過配電電流互感器3經過A/D、換算等處理測得配電A、B、C三相電流，然后送至三個顯示單元8、9、10分別顯示；3、柜內電容器電流測量顯示測量顯示控制單元1通過柜內電容器電流互感器4 經過A/D、換算等處理測得柜內電容器A、B、C三相電流，然后送至三個顯示單元5、6、7通過屏幕切換分別顯示；4、配電功率因數測量與顯示測量顯示控制單元1通過電壓互感器2和配電電流互感器3測得配電電流、電壓的相位差，經過計算得到配電功率因數，然后送至三個顯示單元11、12、13分別顯示；5、低壓無功自動補償控制測量顯示控制單元1通過電壓互感器2和配電電流互感器3測得配電有功功率和配電無功功率，然后送至三個顯示單元8、9、10和三個顯示單元 11、12、13通過屏幕切換分別顯示；6、低壓無功自動補償控制測量顯示控制單元1通過電壓互感器2和配電電流互感器3測得配電功率因數和配電無功功率值，如果無功功率(或功率因數)滯后，則通過 RS485通信接口 18采用通信方式投運電容器，如果無功功率(或功率因數)超前，則通過 RS485通信接口 18采用通信方式退運電容器，使配電無功功率控制在合適的較小值范圍內 (或使功率因數控制在較高值)；7、電容器投入、切除狀態(tài)指示測量顯示控制單元1在投入或切除電容器時，使投切指示燈14中對應的電容器指示燈點亮或熄滅；8、人機聯系人工通過鍵盤17輸入到測量顯示控制單元1，測量顯示控制單元1 作出相應反應；9、聯機具有相應通信接口和通信規(guī)約的外設通過RS485通信接口 18與本機聯機，協(xié)調一致的工作；10、溫度保護測量顯示控制單元1通過溫度檢測單元19，與設定保護溫度比較， 若高于保護值，測關閉顯示，待控制器內溫度降低到安全值。
權利要求
1.一種低壓無功自動補償綜合顯示控制器，包括殼體和顯示面板，其特征在于在殼體內設有以微處理器為核心的測量顯示控制單元(1)，電壓互感器⑵將配電電壓220V變換成測量顯示控制單元⑴所能接受的電壓信號， 并將測量顯示控制單元(1)與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；配電電流互感器C3)將0-5A的配電三相電流通過一次電流互感器產生信號電流變換成測量顯示控制單元(1)所能接受的電壓信號，并將測量顯示控制單元(1)與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；柜內電容器電流互感器(4)將0-5A的柜內電容器三相相電流通過一次電流互感器產生信號電流變換成測量顯示控制單元(1)所能接受的電壓信號，并將測量顯示控制單元 (1)與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；配電三相電壓、配電三相電流、配電三相功率因數均設有單獨的顯示單元，顯示單元固定在顯示面板上，且各顯示單元均與測量顯示控制單元(1)連接；殼體內還設有與測量顯示控制單元(1)連接的用于人機對話的鍵盤(17)、用于顯示設置參數的參數顯示單元(15)、用于指示柜內各臺電容器投入、切除狀態(tài)的投切指示燈(14) 和用于指示設置參數時的參數選項的參數指示燈(16)。
2.如權利要求1所述的低壓無功自動補償綜合顯示控制器，其特征在于，所述測量顯示控制單元(1)包括電源供電單元010)，為測量顯示控制單元(1)提供電源，保證各單元電路正常工作； 微處理器單元011)，采用STC12C5A60S2單片機為控制核心，完成信息接收、處理、控制各單元電路工作；與微處理器單元011)連接的電能計量單元012)；與微處理器單元011)連接的人機交互單元013)，將鍵盤(17)的按鍵信息傳遞給微處理器單元011)，同時將微處理器單元011)需要顯示的信息顯示給用戶；數據存儲單元014)，與微處理器單元(211)通過1 的通信方式將需要存儲的設置參數和電能計量參數保存，以便微處理器單元011)隨時調用，并實現數據掉電不遺失； RS485通信單元015)，完成與外部具有相同通信協(xié)議的外部設備通信。
3.如權利要求2所述的低壓無功自動補償綜合顯示控制器，其特征在于電能計量單元(212)采用電能專用計量芯片ATT7022B。
4.如權利要求1或2或3所述的低壓無功自動補償綜合顯示控制器，其特征在于三個顯示單元(5、6、7)分別顯示配電三相電壓；三個顯示單元(8、9、10)分別顯示配電三相電流；三個顯示單元(11、12、1；3)分別顯示配電三相功率因數。
5.如權利要求1或2或3所述的低壓無功自動補償綜合顯示控制器，其特征在于測量顯示控制單元(1)通過屏幕切換分別控制三個顯示單元(5、6、7)顯示柜內電容器三相工作電流；測量顯示控制單元(1)通過屏幕切換分別控制三個顯示單元(8、9、10)顯示三相有功功率；測量顯示控制單元(1)通過屏幕切換分別控制三個顯示單元(11、12、1；3)顯示三相無功功率。
6.如權利要求1或2或3所述的低壓無功自動補償綜合顯示控制器，其特征在于測量顯示控制單元(1)設有RS485通信接口(18)，經過RS485通信接口(18)采用通信方式控制柜內電容器投入、切除，或與外設聯機。
7.如權利要求1或2或3所述的低壓無功自動補償綜合顯示控制器，其特征在于測量顯示控制單元⑴設有溫度檢測單元(19),溫度檢測單元(19)用于獲取控制器內溫度， 送到測量顯示控制單元(1)運算處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低壓無功自動補償綜合顯示控制器，殼體內設有以微處理器為核心的測量顯示控制器，電壓互感器、配電電流互感器、柜內電容器電流互感器與測量顯示控制器連接并將測量顯示控制器與外部電力系統(tǒng)進行電氣隔離；配電三相電壓、配電三相電流、配電三相功率因數、均設有單獨與測量顯示控制器連接的顯示器，殼體內還設有與測量顯示控制器連接的用于人機對話的鍵盤、用于顯示設置參數的參數顯示器、用于指示柜內各臺電容器投入、切除狀態(tài)的投切指示燈和用于指示設置參數時的參數選項的參數指示燈。本發(fā)明結構簡潔、功能齊全、質量可靠的，并使低壓無功自動補償柜結構簡潔、生產簡易、安裝方便、調試簡單、維護方便。
文檔編號G09G5/00GK102457064SQ20101051711
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權日2010年10月25日
發(fā)明者林錫洪 申請人:恒一電氣有限公司