無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)包括：過零投切模塊，用于復(fù)合開關(guān)的導(dǎo)通與斷開，電流互感器，采集并輸出電流信號(hào)，電壓互感器，采集并輸出電壓信號(hào)，采集模塊，接收電流信號(hào)和電壓信號(hào)，輸出轉(zhuǎn)換后的電量參數(shù)，處理器模塊，接收電量參數(shù)，并根據(jù)電量參數(shù)向過零投切模塊和通信模塊發(fā)出控制指令，將電量參數(shù)以及電容投切狀態(tài)傳輸?shù)絃CD顯示模塊，省去了一臺(tái)控制器，既節(jié)約了成本也簡(jiǎn)化了安裝工序，還可避免由于一臺(tái)控制器損壞導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)那闆r。
【專利說明】無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及機(jī)電一體化領(lǐng)域，具體涉及一種含有各項(xiàng)電量測(cè)量、保護(hù)功能，并且可以不連接控制器自行運(yùn)算當(dāng)前無功功率進(jìn)行電容器投切控制的無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國(guó)的無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)基本都是由控制器來進(jìn)行無功功率計(jì)算，然后發(fā)出命令到每個(gè)復(fù)合開關(guān)，然后每只復(fù)合開關(guān)再根據(jù)控制器的命令做電容器的投、切動(dòng)作。在一些場(chǎng)合，無功補(bǔ)償量不是很大，復(fù)合開關(guān)數(shù)量很少，甚至只有I到2只，補(bǔ)償裝置安裝空間也有限，此時(shí)一臺(tái)控制器的安裝空間以及所需布置的二次接線成了頭疼的問題，再者一臺(tái)控制器的成本對(duì)于很多小企業(yè)來講也是一筆花費(fèi)，在此急需一種無需控制器的自控型復(fù)合開關(guān)來解決以上問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)，可以自行運(yùn)算當(dāng)前無功功率進(jìn)行電容器投切控制。
[0004]本實(shí)用新型提供無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)，包括:與處理器模塊連接的過零投切模塊，用于復(fù)合開關(guān)的導(dǎo)通與斷開，電流互感器，采集并輸出電流信號(hào)，電壓互感器，采集并輸出電壓信號(hào)，米集模塊，接收電流互感器輸出的電流信號(hào)和電壓互感器輸出的電壓信號(hào)，輸出電量參數(shù)，處理器模塊，接收電量參數(shù)，并根據(jù)電量參數(shù)控制過零投切模塊和通信模塊，通信模塊與處理器模塊電連接，用于處理器模塊的數(shù)據(jù)交互，以及IXD顯示模塊，與處理器模塊連接，處理器模塊將電量參數(shù)以及電容投切狀態(tài)傳輸?shù)絀XD顯示模塊。
[0005]在一些實(shí)施方式中，還包括電源模塊，電源模塊與過零投切模塊、電流互感器、電壓互感器、采集模塊、處理器模塊、IXD顯示模塊電連接，電源模塊電壓為5V。
[0006]在一些實(shí)施方式中，米集模塊與處理器模塊電連接，處理器模塊處理米集模塊輸入的電量參數(shù)，計(jì)算出電壓、電流、功率因數(shù)和無功功率數(shù)值。
[0007]在一些實(shí)施方式中，處理器模塊為STC90C58AD微處理器，最高40MHz速度，SP1、IIC、UART、定時(shí)器、外部中斷等外設(shè)及其豐富。
[0008]在一些實(shí)施方式中，電源模還包括順次電連接的線性變電器、整流橋、濾波平滑電路和LM2575T穩(wěn)壓電路，獲得系統(tǒng)工作所需的5V電壓，電壓穩(wěn)定可靠，波形小。
[0009]在一些實(shí)施方式中，還包括存儲(chǔ)模塊，存儲(chǔ)模塊與處理器模塊電連接，儲(chǔ)存和輸出處理器模塊的指令。
[0010]在一些實(shí)施方式中，還包括蜂鳴器和萬年歷，蜂鳴器和萬年歷無處理器模塊連接。【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實(shí)用新型提供的一種實(shí)施方式的無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述說明。
[0013]本實(shí)用新型涉及無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)1，如圖1所示，包括:過零投切模塊7，與處理器模塊5連接，用于復(fù)合開關(guān)的導(dǎo)通與斷開；電流互感器2，采集并輸出電流信號(hào)；電壓互感器3，采集并輸出電壓信號(hào)；采集模塊4，接收電流互感器2輸出的電流信號(hào)和電壓互感器3輸出的電壓信號(hào)，輸出轉(zhuǎn)換后的電量參數(shù)；處理器模塊5，接收采集模塊4輸出的電量參數(shù)，并根據(jù)電量參數(shù)向過零投切模塊7和通信模塊8發(fā)出指令；LCD顯示模塊6，與處理器模塊5連接，將采集模塊4輸出的電量參數(shù)以及電容投切狀態(tài)傳輸?shù)絃CD顯示模塊6。
[0014]過零投切模塊7，將可控硅JCT1875與磁保持繼電器ZC88并接，實(shí)現(xiàn)電壓過零導(dǎo)通和電流過零切斷，使無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)I在接通和斷開的瞬間具有可控硅開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)，投入時(shí)是在電壓過零瞬間可控硅先過零觸發(fā)，穩(wěn)定后再將磁保持繼電器吸合導(dǎo)通。而切除時(shí)是先將磁保持繼電器斷開，可控硅延時(shí)過零斷開，從而實(shí)現(xiàn)電流過零切除。
[0015]電源模塊12，本系統(tǒng)的電源模塊12主要取自Ua、Uc線電壓(AC380V)，經(jīng)過全封閉隔離式線性變壓器、整流橋、濾波平滑電路、LM2575T穩(wěn)壓電路等獲得系統(tǒng)工作所需正5V電壓，電壓穩(wěn)定可靠，紋波小。這種電路在精度、線性度、穩(wěn)定性、抗干擾性、溫度漂移和時(shí)間漂移等方面有很大優(yōu)勢(shì)，非線性測(cè)量誤差小，測(cè)量精度高。
[0016]處理器模塊5，核心為STC90C58AD微處理器，最高40MHz速度，SP1、IIC、UART、定時(shí)器、外部中斷等外設(shè)及其豐富。處理器獲取電量參數(shù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)，合理設(shè)計(jì)投切算法，將各數(shù)據(jù)以及電容投切狀態(tài)顯示到LCD，通過RS485總線來實(shí)施所有無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)I的投切控制、信息監(jiān)控等功能。
[0017]采集模塊4，三相電壓、電流取樣信號(hào)經(jīng)過電壓互感器3和電流互感器2，得到的微弱模擬信號(hào)經(jīng)過LM358等運(yùn)放進(jìn)行放大、整型處理，送入高速VF轉(zhuǎn)換電路LM331進(jìn)行轉(zhuǎn)化，得到的頻率信號(hào)送入處理器模塊5定時(shí)器端口，從而計(jì)算出電壓、電流、功率因數(shù)以及無功功率數(shù)值等。這種電路在精度、線性度、穩(wěn)定性、抗干擾性、溫度漂移和時(shí)間漂移等方面有很大優(yōu)勢(shì)，非線性測(cè)量誤差小，測(cè)量精度高。采集模塊4中電流互感器2為南京擇明電子型號(hào)ZMCT103C，電壓互感器3為南京擇明電子型號(hào)ZMPT101B。
[0018]LCD顯示模塊，本系統(tǒng)顯示部分采用了友好的人機(jī)交換方式，通過可視化的液晶顯示采集得到的電能參數(shù)，液晶顯示模塊的液晶采用視頻尺寸達(dá)73*39_的寬屏，顯示分辨率達(dá)128*64點(diǎn)陣。IXD顯示器由處理器模塊5處理器驅(qū)動(dòng)，通過按鍵可對(duì)投切控制參數(shù)、電容容量、機(jī)號(hào)、投切模式進(jìn)行設(shè)置，可顯示電量參數(shù)、電容容量、機(jī)號(hào)、電容溫度、電容保護(hù)報(bào)
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[0019]通信模塊8，通信模塊8使用了 TI公司防雷擊485接口芯片SN75LBC184，RS485輸出端采用TVS 二極管防雷，提高了工作的可靠性。電氣信號(hào)線與外部采用采用高速線性光耦進(jìn)行隔離保護(hù)，波特率可從2400?9600bps進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0020]處理器模塊5向數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊發(fā)出數(shù)據(jù)儲(chǔ)存控制指令，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊9存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)儲(chǔ)存模塊所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)、校表參數(shù)以及電能數(shù)據(jù)，以保證掉電后數(shù)據(jù)不丟失，系統(tǒng)可以復(fù)原。
[0021]處理器模塊5連接萬年歷11和蜂鳴器10，萬年歷11用來計(jì)時(shí)，蜂鳴器10用來提示報(bào)警，蜂鳴器10。蜂鳴器為中山中立電子型號(hào)10ZLFY-1209。[0022]無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)I在接入三相母線電壓以及取樣電流后，三相電壓、電流分別通過電壓和電流互感器2，取得采樣信號(hào)，經(jīng)過放大、整型以及VF轉(zhuǎn)換電路，得到數(shù)字信號(hào)送入處理器模塊5，處理器模塊5再進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，計(jì)算出實(shí)際無功缺額和功率因數(shù)，從而判斷是否需要投、切電容。從而命令自己以及本組其余復(fù)合開關(guān)去執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作。
[0023]無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)I既可以作為普通的復(fù)合開關(guān)，聽從主機(jī)命令去執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，也可以作為主機(jī)去控制自己以及系統(tǒng)中其他所有復(fù)合開關(guān)去執(zhí)行動(dòng)作。省去了一臺(tái)控制器，既節(jié)約了成本也簡(jiǎn)化了安裝工序，還可避免由于一臺(tái)控制器損壞導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無法進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)那闆r。
【權(quán)利要求】
1.無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)(1)，其特征在于，包括: 過零投切模塊(7)，與處理器模塊(5)連接，用于所述無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)的導(dǎo)通與斷開； 電流互感器(2)，采集并輸出電流信號(hào)； 電壓互感器(3)，采集并輸出電壓信號(hào)； 采集模塊(4 )，接收所述電流互感器(2 )輸出的電流信號(hào)和所述電壓互感器(3 )輸出的電壓信號(hào)，輸出電量參數(shù)； 通信模塊(8)，與所述處理器模塊(5)電連接； 處理器模塊(5 )，接收所述采集模塊(4 )輸出的電量參數(shù)，并根據(jù)所述電量參數(shù)控制所述過零投切模塊(7 )和通信模塊(8 );以及 IXD顯示模塊(6)，與所述處理器模塊(5)連接，用于顯示所述采集模塊(4)輸出的電量參數(shù)以及所述過零投切模塊(7)的電容投切狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)(1)，其特征在于，還包括電源模塊(12)，所述電源模塊(12)與所述處理器模塊(5 )電連接，所述電源模塊(12)提供所述無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)(I)的工作電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)(1)，其特征在于，所述處理器模塊(5)為STC90C58AD微處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)(I)，其特征在于，所述電源模塊(12)還包括順次電連接的線性變電器、整流橋、濾波平滑電路和穩(wěn)壓電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)(1)，其特征在于，還包括存儲(chǔ)模塊(9)，所述存儲(chǔ)模塊(9)與所述處理器模塊(5)電連接，儲(chǔ)存和輸出所述處理器模塊(5)的指令。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無功補(bǔ)償復(fù)合開關(guān)(I)，其特征在于，還包括蜂鳴器(10)和萬年歷(11)，所述蜂鳴器(10 )和所述萬年歷(11)均與所述處理器模塊(5 )電連接。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203774799SQ201420155762
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】陳建華, 金小峰 申請(qǐng)人:南通能達(dá)電力科技有限公司