專利名稱：低壓無功補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力儀表裝置，特別涉及一種低壓無功補(bǔ)償裝置。
技術(shù)背景低壓電網(wǎng)的測量，長期以來使用的是模擬指針式電動(dòng)儀表。這種儀表存在著體積大精 度差弊端，隨著電子技術(shù)的發(fā)展單片機(jī)的出現(xiàn)，這種狀況得到了一定改善，但是沒有從根 本解決實(shí)際的要求，尤其是在電網(wǎng)的無功補(bǔ)償方面更需要一種體積小、功能全、智能化的 配電綜合測控儀器和低壓無功補(bǔ)償裝置。 發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種低壓無功補(bǔ)償裝置。它是一種體積小、 功能全、智能化的配電綜合測控儀器和低壓無功補(bǔ)償裝置。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種低壓無功補(bǔ)償裝置，其特征在于是由配電綜合測控儀、智能電子復(fù)合開關(guān)、電 力電容器連接組成；配電綜合測控儀連接智能電子復(fù)合開關(guān)、智能電子復(fù)合開關(guān)連接電力 電容器和測控動(dòng)力線路之間。其中配電綜合測控儀電路為從被監(jiān)控的動(dòng)力線測得的電壓取樣和電流取樣輸入到模^[轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連 接DSP數(shù)據(jù)處理器，DSP數(shù)字處理器連接執(zhí)行電路，執(zhí)行電路連接驅(qū)動(dòng)電路；數(shù)字處理器 連接顯示器和鍵盤。其中智能電子復(fù)合開關(guān)電路為由單片機(jī)80C51經(jīng)過光電隔離器連接配電綜合測控儀，單片機(jī)80C51經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路連 接雙向可控硅，單片機(jī)80C51經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路連接繼電器，雙向可控硅和繼電器觸電并聯(lián)； 單片機(jī)80C51連接顯示器，單片機(jī)80C51連接交流過零檢測器，交流過零檢測器連接動(dòng)力 線；智能電子復(fù)合開關(guān)電路并聯(lián)的雙向可控硅和繼電器觸電連接在被監(jiān)控的動(dòng)力線和跨 接的電力電容之間。還連接有遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控監(jiān)測裝置，其遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控監(jiān)測裝置的電路為DSP數(shù)據(jù)處理器 連接標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口或485通訊口連接通訊模塊，通訊模塊與GPRS無線MODE實(shí)時(shí)數(shù) 據(jù)傳輸，與智能電子復(fù)合開關(guān)電路中通訊模塊實(shí)現(xiàn)通訊，智能電子復(fù)合開關(guān)電路的通訊模
快連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接由雙向可控硅和電子繼電器組成的開關(guān)。 本實(shí)用新型效果是低壓無功補(bǔ)償裝置是采用LTB-8配電綜合測控儀+智能電子復(fù)合開關(guān)組成的新型無功 補(bǔ)償裝置，具有體積小多功能精度高可靠性好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在華北地區(qū)及我市郊縣農(nóng) 村戶外柱上電力變壓器的集數(shù)據(jù)采集、通訊、無功補(bǔ)償、數(shù)字控制。收到良好經(jīng)濟(jì)效益。

圖1是低壓無功補(bǔ)償裝置電原理框圖 圖2是配電綜合測控儀電路及遠(yuǎn)程通訊原理結(jié)構(gòu)框圖 圖3是智能電子復(fù)合開關(guān)電路電原理框圖 圖4是遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控監(jiān)測裝置原理結(jié)構(gòu)框圖智能電子 圖5是配電綜合測控儀電路及遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控監(jiān)測裝置原理圖 圖6是復(fù)合開關(guān)電路連接電路補(bǔ)償電力電容器的電原理圖具體實(shí)施方式
如圖1所示LTB-8低壓無功補(bǔ)償裝置，是由LTB-8配電綜合測控儀、DZKG智能電子 復(fù)合開關(guān)、電力電容器、遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控監(jiān)測裝置(選配件)和計(jì)算機(jī)后臺(tái)軟件(選配件) 等部件組成。LTB-8配電綜合測控儀，以數(shù)字信號處理器DPS為核心，采用交流取樣,是集 數(shù)據(jù)采集、通訊、無功補(bǔ)償、數(shù)字控制、電網(wǎng)參數(shù)分析等功能于一體的新型配電綜合測控 設(shè)備。具有體積小多功能精度高可靠性好智能化等技術(shù)特點(diǎn)，非常適用于交流0.4kV、 50Hz 低壓配電系統(tǒng)的監(jiān)測、無功補(bǔ)償以及數(shù)字控制。DZKG智能電子復(fù)合開關(guān)是將可控硅與磁保 持繼電器相結(jié)合的開關(guān)形式，采用微處理器控制，使復(fù)合開關(guān)在接通和斷電的瞬間，具有 可控硅開關(guān)投切無觸點(diǎn)、無噪聲、耐震動(dòng)、無涌流、電流過零時(shí)關(guān)斷、無弧等優(yōu)點(diǎn)。在JH 常接通期間磁保持繼電器工作，所以又具有繼電器開關(guān)功耗小可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。該裝置適 用于交流50Hz、 0.4Kv低壓配電系統(tǒng)中，作為動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償電容器的投切使用。遠(yuǎn)程自動(dòng) 監(jiān)控監(jiān)測技術(shù)，是利用GPRS通訊技術(shù)或數(shù)傳電臺(tái)及計(jì)算機(jī)后臺(tái)軟件，結(jié)合LTB-8型配電 綜合測試儀本身的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，實(shí)現(xiàn)電力綜合數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程自動(dòng)采集、分析、控制、報(bào)表、 打印等功能，并達(dá)到減人增效,是提高經(jīng)濟(jì)效益的重要技術(shù)措施和手段。 其中的LTB-8型配電綜合測控儀如圖2、 5所示 適用范圍LTB系列無功補(bǔ)償裝置適用于戶外柱上、配電室屏或箱式變電站內(nèi)的電網(wǎng)參數(shù)采集分 析，電網(wǎng)負(fù)荷動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償，也可以在動(dòng)力負(fù)荷處實(shí)現(xiàn)無功功率的就地優(yōu)化補(bǔ)償。 使用條件-
空氣溫度空氣溫度不高于+55°C，不低于-25°C。大氣條件空氣濕度在2(TC時(shí) 不超過90%,在溫度較低時(shí)，允許有較高的相對濕度。海拔高度不超過2000m。環(huán)境條 件周圍介質(zhì)無爆炸危險(xiǎn)、無足以損壞絕緣及腐蝕金屬的氣體，無導(dǎo)電塵埃。 基本功能數(shù)據(jù)采集三相電壓/電流/功率因數(shù) 有功功率/無功功率有功電量/無功電量頻率/諧波電壓/諧波電流日電壓/電流最大、最小值 停電時(shí)刻/來電時(shí)刻 累計(jì)停電時(shí)間電壓超上、下限/缺相時(shí)間 諧波分析1至13次。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為2個(gè)月60天整點(diǎn)數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)通訊具有RS232 / 485通訊接口。通訊方式可采用現(xiàn)場通訊或遠(yuǎn)程通訊。 可實(shí)現(xiàn)定時(shí)召喚或?qū)崟r(shí)召喚，響應(yīng)預(yù)置參數(shù)的修改及遠(yuǎn)程控制。 數(shù)據(jù)管理基于WIND0WS9X操作平臺(tái)，通訊數(shù)據(jù)自動(dòng)生成報(bào)表、曲線及棒圖。 無功補(bǔ)償取樣物理量為無功功率，無投切振蕩、無補(bǔ)償呆區(qū)；Y+A的接法組合方 式或全A接法組合方式。運(yùn)行保護(hù)當(dāng)電網(wǎng)某相電壓過壓、欠壓、及諧波超限時(shí)快速切除補(bǔ)償電容器。當(dāng)電網(wǎng) 缺相或零序超限時(shí)快速切除補(bǔ)償電容器。每次通電，測控儀進(jìn)行自檢并復(fù)歸輸出回路，使 輸出回路處于斷開狀態(tài)。顯示采用128X64背光液晶顯示器。實(shí)時(shí)顯示電網(wǎng)有關(guān)參數(shù)。直觀顯示預(yù)置參數(shù)。技術(shù)參數(shù)基本參數(shù)電源電壓AC 220 V ± 20 %; 電源頻率50 Hz ±5 %; 取樣電壓AC 220 V±20 %; 取樣電流0 ~ 5 A; 本機(jī)功耗《15 W;
控制參數(shù)靈敏度100 mA;cos①預(yù)置0.85 1.00;步長O.Ol出廠預(yù)置O. 98; 門限系數(shù)0.6 1.6;步長O.l出廠預(yù)置l.l; 投切延時(shí)動(dòng)態(tài)20 ~ 500 ms ，靜態(tài)l 100 s出廠預(yù)置30 s; 過壓保護(hù)240 ~ 260 V;步長5 V出廠預(yù)置245 V; 欠壓保護(hù)180 V ~ 150 V;步長5 V出廠預(yù)置165 V; 諧波超限5.0 % 20.0 %;步長0.5 %出廠預(yù)置10 %;零序超限5 % 60 %;步長5 %出廠預(yù)置25 %;輸出接點(diǎn)12路每路DC 12 V* 60 mA或AC 5 A 220 V。 測量精度電壓±0.5 %電流±0. 5 %功率因數(shù)±1.5 %有功功率±1.0 %無功功率±1.5 %無功電度±1.5 %有功電度±1.0 % 如圖3、 6所示的DZKG智能電子復(fù)合開關(guān)基本功能及特點(diǎn)DZKG型智能低壓復(fù)合開關(guān)，是新一代低壓無功補(bǔ)償電容器的投切器 件，是一種智能化的控制執(zhí)行部件，是我公司最新科研成果。該產(chǎn)品與交流接觸器、可控 硅或固態(tài)繼電器等開關(guān)元件比較有很大的技術(shù)優(yōu)勢。主要特點(diǎn)是接到外部控制信號后，通 過微處理器邏輯判斷，自動(dòng)尋找最佳投入(切除)點(diǎn)。保證過零投切，無涌流；觸點(diǎn)不燒 結(jié)；能耗??；不產(chǎn)生諧波；同時(shí)具有電壓異常保護(hù)；缺相保護(hù)；過流保護(hù)；元件故陣保護(hù)； 運(yùn)行指示等功能。主要技術(shù)特點(diǎn)本產(chǎn)品采用智能控制技術(shù)和最新的電子元器件，適用于對交流380\ 無功補(bǔ)償電容的通斷控制?；竟ぷ髟硎菍⒖煽毓枧c繼電器并接，使復(fù)合開關(guān)在接通和 斷開的瞬間具有可控硅過零的優(yōu)點(diǎn)，而在正常接通期間又具有繼電器無功耗的優(yōu)點(diǎn)。產(chǎn)品 主要具有以下技術(shù)特點(diǎn)1、過零投切復(fù)合開關(guān)的基本工作原理是將可控硅開關(guān)與繼電器并接，實(shí)現(xiàn)電壓過 零導(dǎo)通和電流過零切斷，使復(fù)合開關(guān)在接通和斷開的瞬間具有可控硅開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，而在正 常接通期間又具有繼電器開關(guān)無功耗的優(yōu)點(diǎn)。其實(shí)現(xiàn)方法是投入時(shí)是在電壓過零瞬間可 控硅先過零觸發(fā)，穩(wěn)定后再將繼電器吸合導(dǎo)通，可控硅關(guān)斷；而切出時(shí)是可控硅導(dǎo)通繼電 器斷開，可控硅延時(shí)過零斷開，從而實(shí)現(xiàn)電流過零切除。2、 安全保護(hù)功能釆用單片機(jī)控制投切并智能監(jiān)控可控硅、繼電器以及輸入電源和 負(fù)載的運(yùn)行狀況，從而具備完善的保護(hù)功能；電壓電流缺相保護(hù)系統(tǒng)電壓缺相供電時(shí)， 開關(guān)拒絕閉合(電容角接時(shí))；接通后若出現(xiàn)缺相則自動(dòng)退投；當(dāng)電容出現(xiàn)斷路或過流時(shí) 切斷電容并自動(dòng)跳閘；停電保護(hù)接通后遇突然停電時(shí)，自動(dòng)斷開。3、 無諧波注入由于導(dǎo)通瞬間是由可控硅過零觸發(fā)，延時(shí)后由繼電器吸合、導(dǎo)通， 而繼電器吸合導(dǎo)通就不會(huì)產(chǎn)生諧波。4、 功耗小由于采用了磁保持繼電器，控制裝置只在投切動(dòng)作瞬間耗電，平時(shí)不耗 電；且由于繼電器的接觸電阻小，因而不發(fā)熱，這樣就不用外加散熱片或風(fēng)扇，降低了成 本。徹底避免了可控硅的燒毀現(xiàn)象，同時(shí)也對同機(jī)運(yùn)行的其它電器不造成危害，真正達(dá)到 了節(jié)能降耗的目的。5、 光電隔離輸入信號與復(fù)合開關(guān)光電隔離抗干擾能力強(qiáng)，工作安全可靠。 主要技術(shù)參數(shù)額定工作電壓380V， 220V/AC+—20%外形尺寸340X120X103 mm 額定頻率50HZ+ — 3 接觸壓降小于等于100mV額定電流45A 響應(yīng)時(shí)間小于等于1000ms電路功耗小于等于1.5VA 啟動(dòng)電壓電流12V接點(diǎn)耐壓大于等于1600V 使用壽命10萬次相數(shù)三相(三角型接法)、單相(Y型接法) 導(dǎo)通阻抗小于等于0. 003歐 每次接通與關(guān)斷間隔大于等于1秒 輸入阻抗大于等于6. 8K 連續(xù)兩次接通間隔大于等于60秒 工作電源220V絕緣等級在正常大氣條件下大于等于10 控制容量小于等于25Kvar 千歐 如圖2、 4、 5中的部分遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)淵裝置使用數(shù)傳電臺(tái)或GPRS無線MODE與綜合測試儀聯(lián)通的，綜合測試儀中的標(biāo)準(zhǔn)的RS-232 接口或485通訊口連接通訊模塊，通訊模塊與GPRS無線MODE實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。利用無線數(shù)據(jù)通信和互連網(wǎng)，將配電數(shù)據(jù)(三相電壓、三相電流、三相功率因數(shù)、有 功功率、無功功率、有功電度、無功電度、頻率、停電時(shí)間、電壓超上、下限、諧波、缺 相時(shí)間、電容器補(bǔ)償、數(shù)字開關(guān)量等)，傳輸?shù)接?jì)算機(jī)上，通過計(jì)算機(jī)軟件達(dá)到監(jiān)控監(jiān)測 目的。并可與與智能電子復(fù)合開關(guān)電路中通訊模塊實(shí)現(xiàn)通訊，智能電子復(fù)合開關(guān)電蹯的通訊 ?？爝B接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接由雙向可控硅和電子繼電器組成的開關(guān)。遠(yuǎn)程監(jiān)控監(jiān)測裝置分GPRS無線MODE和數(shù)傳電臺(tái)兩種用戶可以根據(jù)自己的情況自由選 配(也可以不配)。功能和特色1、 點(diǎn)地點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、對等、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，依托計(jì)算機(jī)后臺(tái)軟件，可以靈活實(shí)^ 點(diǎn) 點(diǎn)、點(diǎn) 多點(diǎn)、中心 多點(diǎn)的等數(shù)據(jù)傳輸。2、 低成本利用數(shù)傳電臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸不需要費(fèi)用。利用GPRS無線MODE實(shí)時(shí)數(shù)據(jù) 傳輸是按照接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量由運(yùn)營商來收取費(fèi)用，沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時(shí)，不收 取費(fèi)用。另一種包月制，不限時(shí)，時(shí)時(shí)在線。3、 高速傳輸利用數(shù)傳電臺(tái)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸速度最快將達(dá)到2Mbps。利用GPRS無線MODL 實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸GPRS網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度最快將達(dá)到160Kbps，速率的最低取決于移動(dòng)運(yùn)營商的 網(wǎng)絡(luò)設(shè)置，根據(jù)中國移動(dòng)和聯(lián)通的網(wǎng)絡(luò)情況，目前可提供20 40Kbps的穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸。4、 應(yīng)用靈活數(shù)傳電臺(tái)和GPRS Modem都是采用標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口，只要跟客戶設(shè) 備連上，接上電源即可傳輸數(shù)據(jù)(GPRS Modem需要插入SIM卡)。硬件配置平臺(tái)硬件配置服務(wù)器版一ADSL或?qū)＞€、互聯(lián)網(wǎng)、專用服務(wù)器、局域網(wǎng)。 單機(jī)版一最低配置要求"CPU—奔騰3 (以上)、內(nèi)存128M (以上)、顯示卡標(biāo)準(zhǔn)一VGA 256色顯示模式(分辨率1024X768)以上、硬盤4000M以上。 手機(jī)卡移動(dòng)或聯(lián)通。 計(jì)算機(jī)后臺(tái)軟件(選配件)計(jì)算機(jī)后臺(tái)軟件分單機(jī)版和網(wǎng)絡(luò)版，可以根據(jù)用戶要求進(jìn)行選配。 網(wǎng)絡(luò)版中文Windows 2000/2003Server環(huán)境、SQL Server2000數(shù)據(jù)庫、Power 2000 配電管理系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)版)。單機(jī)版中文Windows 98/2000/XP、 Power 2000配電管理系統(tǒng)(單機(jī)版)。
權(quán)利要求1、 一種低壓無功補(bǔ)償裝置，其特征在于是由配電綜合測控儀、智能電子復(fù)合開關(guān)、電力電容器連接組成；配電綜合測控儀連接智能電子復(fù)合開關(guān)、智能電子復(fù)合開關(guān)連接電力電容器和測控動(dòng)力線路之間。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓無功補(bǔ)償裝置，其特征在于其中配電綜合測控儀電路為從被監(jiān)控的動(dòng)力線測得的電壓取樣和電流取樣輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 連接DSP數(shù)據(jù)處理器，DSP數(shù)字處理器連接執(zhí)行電路，執(zhí)行電路連接驅(qū)動(dòng)電路；數(shù)字處 理器連接顯示器和鍵盤。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低壓無功補(bǔ)償裝置，其特征在于其中智能電子復(fù)合開關(guān)電路為由單片機(jī)80C51經(jīng)過光電隔離器連接配電綜合測控儀，單片機(jī)80C51經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路 連接雙向可控硅，單片機(jī)80C51經(jīng)過驅(qū)動(dòng)電路連接繼電器，雙向可控硅和繼電器觸電并 聯(lián)；單片機(jī)80C51連接顯示器，單片機(jī)80C51連接交流過零檢測器，交流過零檢測器連 接動(dòng)力線；智能電子復(fù)合開關(guān)電路并聯(lián)的雙向可控硅和繼電器觸電連接在被監(jiān)控的動(dòng)力線和跨 接的電力電容之間。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低壓無功補(bǔ)償裝置，其特征在于還連接有遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控監(jiān)測 裝置，其遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控監(jiān)測裝置的電路為DSP數(shù)據(jù)處理器連接標(biāo)準(zhǔn)的RS-232接口或485 通訊口連接通訊模塊，通訊模塊與GPRS無線MODE實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸，與智能電子復(fù)合開關(guān) 電路中通訊模塊實(shí)現(xiàn)通訊，智能電子復(fù)合開關(guān)電路的通訊模快連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù) 轉(zhuǎn)換電路連接由雙向可控硅和電子繼電器組成的開關(guān)。
專利摘要一種低壓無功補(bǔ)償裝置，是由配電綜合測控儀、智能電子復(fù)合開關(guān)、電力電容器連接組成；還可連接有遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控監(jiān)測裝置，其遠(yuǎn)程通訊監(jiān)控監(jiān)測裝置的電路其特點(diǎn)效果是低壓無功補(bǔ)償裝置是采用LTB-8配電綜合測控儀+智能電子復(fù)合開關(guān)組成的新型無功補(bǔ)償裝置，具有體積小多功能精度高可靠性好等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在華北地區(qū)及我市郊縣農(nóng)村戶外柱上電力變壓器的集數(shù)據(jù)采集、通訊、無功補(bǔ)償、數(shù)字控制。收到良好經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號H02J3/18GK201038779SQ20072009568
公開日2008年3月19日 申請日期2007年4月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月4日
發(fā)明者王京義 申請人:天津市神鼎電子技術(shù)有限公司