專利名稱：高壓電容器自動(dòng)投切裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種高壓電容器自動(dòng) 投切裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代電網(wǎng)中，電動(dòng)^L等感性負(fù)荷占據(jù)相當(dāng)大比重。它們?cè)谙蛎泄?率的同時(shí)，也需要吸收大量無(wú)功功率。無(wú)功功率的出現(xiàn)不僅導(dǎo)致發(fā)電機(jī)出力 下降，降低了輸配電設(shè)備效率，而且還增大了網(wǎng)損，嚴(yán)重影響供電質(zhì)量。解決 這一問題，目前主要措施是增容，即擴(kuò)大變壓器和配電線路容量，從而提高 供電能力。但是，增容一方面投資大,施工工程量大，周期長(zhǎng)，另 一方面由于 末端無(wú)功仍需由低壓側(cè)集中補(bǔ)償系統(tǒng)提供,輸電線路利用效率仍然較低。因 此，有效減小線路無(wú)功電流，增大有功輸送能力，降低變壓器低壓側(cè)到末端 負(fù)荷間的線路損耗，改善末端電壓質(zhì)量是提高電網(wǎng)輸電效率的重要課題。目 前，輸變電企業(yè)采用電力電容器進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償是眾所周知的節(jié)能降損、改 善電網(wǎng)電壓質(zhì)量最方便、最經(jīng)濟(jì)有效的方法之一，但是由于多采用手動(dòng)投 切，不僅節(jié)能降損效果不理想，影響供電效果，而且還增加了運(yùn)行人員的 勞動(dòng)強(qiáng)度。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是通過對(duì)高壓電容器的自動(dòng)投切，既可以減小線路
無(wú)功電流，增大有功輸送能力，降低變壓器低壓側(cè)到末端負(fù)荷間的線路損耗: 改善末端電壓質(zhì)量，節(jié)能降損、改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，又能夠減輕了運(yùn)行人 員的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證供電質(zhì)量的要求。
本實(shí)用新型的目的是通過下面技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
本實(shí)用新型把具有浮點(diǎn)運(yùn)算功能的32位高性能單片機(jī)技術(shù)用于無(wú)功功 率補(bǔ)償控制，利用高性能單片機(jī)快速、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理能力和可靠的通信 功能，通過RS485接口和智能電度表RS485接口進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交換。單 片機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)通信得到的數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)在鐵電RAM中的定值進(jìn)行比較，以判 斷是否越限，及時(shí)準(zhǔn)確地控制電容器的投切，進(jìn)行快速的無(wú)功調(diào)節(jié)，提高 裝置動(dòng)作實(shí)時(shí)性。
本實(shí)用新型的高壓電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于包括數(shù)字信號(hào)處 理芯片，分別與此數(shù)字信號(hào)處理芯片相連接的開關(guān)量輸出接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換
電路、液晶顯示屏、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、鐵電存儲(chǔ)器、RS485接口、數(shù)字信號(hào)處 理芯片CPU的運(yùn)行監(jiān)視電路，與所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連接的信號(hào)濾波調(diào) 理電路、基準(zhǔn)電壓，與所述的RS485接口相連接的智能電度表，分別與數(shù) 字信號(hào)處理芯片、開關(guān)量輸出接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示屏、實(shí)時(shí)時(shí) 鐘電路、鐵電存儲(chǔ)器、RS485接口、 CPU運(yùn)行監(jiān)視電路、信號(hào)濾波調(diào)理電路 相連接的開關(guān)電源。
所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片通過數(shù)據(jù)總線和地址總線與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、 液晶顯示屏、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、鐵電存儲(chǔ)器相連，數(shù)字信號(hào)處理芯片通過輸 出口與開關(guān)量出口連接，運(yùn)行監(jiān)視電路接到數(shù)字信號(hào)處理芯片的復(fù)位管腳 上。
所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片的串行通信口與RS485接口相連接，信號(hào)濾 波調(diào)理回路通過信號(hào)線與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連。 所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片為DSP2806。 所述的鐵電存儲(chǔ)器為FM3104。
本實(shí)用新型可以對(duì)電網(wǎng)的各種電氣量進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)視，將數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)方 傳送，按照設(shè)定的定值對(duì)電容器進(jìn)行投切，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行快速的無(wú)功調(diào)節(jié)， 保證供電質(zhì)量的要求，并可避免過補(bǔ)償或輕載時(shí)電壓過高，造成設(shè)備損壞。 與此同時(shí)，還可大大減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

圖l是本實(shí)用新型的原理示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的高壓電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于包 括數(shù)字信號(hào)處理芯片6,分別與此數(shù)字信號(hào)處理芯片6相連接的開關(guān)量輸出 接口 5、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3、液晶顯示屏7、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路8、鐵電存儲(chǔ)器9、 RS485接口10、數(shù)字信號(hào)處理芯片CPU的運(yùn)行監(jiān)視電路12，與所述的模數(shù) 轉(zhuǎn)換電路3相連接的信號(hào)濾波調(diào)理電路2、基準(zhǔn)電壓4，與所述的RS485接 口 lO相連接的智能電度表ll，分別與數(shù)字信號(hào)處理芯片6、開關(guān)量輸出接
口 5、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3、液晶顯示屏7、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路8、鐵電存儲(chǔ)器9、 RS485 接口 10、 CPU運(yùn)行監(jiān)視電路12、信號(hào)濾波調(diào)理電路2相連接的開關(guān)電源1。
所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片6通過數(shù)據(jù)總線和地址總線與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路 3、液晶顯示屏7、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路8、鐵電存儲(chǔ)器9相連，數(shù)字信號(hào)處理芯 片6通過輸出口與開關(guān)量出口 5連接，CPU運(yùn)行監(jiān)3見電路12接到數(shù)字信號(hào) 處理芯片6的復(fù)位管腳上。
所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片6的串行通信口與RS485接口 IO相連接，信 號(hào)濾波調(diào)理回路2通過信號(hào)線與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3相連。
所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片6為DSP2806。
所述的鐵電存儲(chǔ)器9為FM3104。
所述的通信接口電路通過RS485接口與智能電度表連接。
有開關(guān)電源1,括數(shù)字信號(hào)處理芯片6、開關(guān)量出口 5、電壓基準(zhǔn)4、 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路8、鐵電存儲(chǔ)器9、信號(hào)濾波調(diào)理回路2、 液晶顯示屏7、通信接口電路IO、智能電度表ll、運(yùn)行監(jiān)視電路12,數(shù)字 信號(hào)處理芯片6通過數(shù)據(jù)總線和地址總線與摸數(shù)轉(zhuǎn)換電路3、液晶顯示屏7、 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路8、鐵電存儲(chǔ)器9相連，電壓基準(zhǔn)4接在模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3上， 信號(hào)濾波調(diào)理回路2通過信號(hào)線與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3相連，數(shù)字信號(hào)處理芯 片6通過輸出口與開關(guān)量出口 5連接，數(shù)字信號(hào)處理芯片6的串行通信口 與通信接口電路10相連接，運(yùn)行監(jiān)視電路12接到數(shù)字信號(hào)處理芯片6的 復(fù)位管腳上。
所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片6為DSP2806。
所述的鐵電存儲(chǔ)器9為FM3104。
本實(shí)用新型使用高精度電流傳感器和高精度電阻分別對(duì)電壓和電流進(jìn) 行采集，釆集到的模擬量通過信號(hào)濾波調(diào)理回路2進(jìn)行濾波，經(jīng)過濾波后 的模擬信號(hào)被模數(shù)轉(zhuǎn)換電路3轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，之后利用具有浮點(diǎn)運(yùn)算功 能的高性能單片機(jī)數(shù)字信號(hào)處理芯片6對(duì)已經(jīng)離散化的電壓和電流信號(hào)進(jìn) 行每周波64點(diǎn)采集，對(duì)采集到的數(shù)字量進(jìn)行傅立葉變換，計(jì)算出電網(wǎng)的電 流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率等電力系統(tǒng) 參數(shù)、電量以及1一31次的電壓諧波值和電力諧波值。
裝置同時(shí)采用通信接口電路10與具有RS485通信接口的智能電度表11 進(jìn)行通信，通過從智能電度表ll讀取到電網(wǎng)的電壓、電流和功率因數(shù)等數(shù) 據(jù)進(jìn)行電容器投切的判斷。當(dāng)系統(tǒng)功率因數(shù)或電壓越限時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理 芯片6根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算出系統(tǒng)參數(shù)或者是通過通信方式在智能電度表11處讀 取到系統(tǒng)參數(shù)同預(yù)先設(shè)定的定值和時(shí)限進(jìn)行進(jìn)行比對(duì)，判斷是否越限，決 定是否需要投切電容器。
當(dāng)計(jì)算出的數(shù)據(jù)或是由通信方式獲得的數(shù)據(jù)超過鐵電存儲(chǔ)器9中所存 儲(chǔ)定值的范圍時(shí)，數(shù)字信號(hào)處理芯片6及時(shí)準(zhǔn)確地通過開關(guān)量出口 5控制 電容器的投切，進(jìn)行快速的無(wú)功調(diào)節(jié)。鐵電存儲(chǔ)器9容量為16Kbyte,存儲(chǔ) 數(shù)據(jù)可靠、非易失、可以進(jìn)行電擦除等特點(diǎn)，數(shù)據(jù)可以保存IOO年以上、 可擦寫次數(shù)沒有限制。
運(yùn)行監(jiān)視電路12可以使裝置在受到強(qiáng)烈干擾時(shí)或數(shù)字信號(hào)處理芯片6 程序跑飛時(shí)，發(fā)出復(fù)位信號(hào)使程序重新運(yùn)行，避免裝置死機(jī)現(xiàn)象的發(fā)生。 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路8提供的時(shí)間信息和數(shù)字信號(hào)處理芯片6計(jì)算出的各種電網(wǎng) 的電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、視在功率、功率因數(shù)、頻率、電量 以及1 — 31次的電壓諧波值和電力諧波值可以通過帶有背光的大碼段液晶 顯示屏7進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。液晶顯示屏7還可以直觀地顯示出通信指示、編 程狀態(tài)、電量標(biāo)識(shí)、測(cè)量量單位、負(fù)荷柱狀圖、電量脈沖輸出、電量值顯 示以及開關(guān)量狀態(tài)。
權(quán)利要求1、一種高壓電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于包括數(shù)字信號(hào)處理芯片，分別與此數(shù)字信號(hào)處理芯片相連接的開關(guān)量輸出接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示屏、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、鐵電存儲(chǔ)器、RS485接口、數(shù)字信號(hào)處理芯片CPU的運(yùn)行監(jiān)視電路，與所述的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連接的信號(hào)濾波調(diào)理電路、基準(zhǔn)電壓，與所述的RS485接口相連接的智能電度表，分別與數(shù)字信號(hào)處理芯片、開關(guān)量輸出接口、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示屏、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、鐵電存儲(chǔ)器、RS485接口、CPU運(yùn)行監(jiān)視電路、信號(hào)濾波調(diào)理電路相連接的開關(guān)電源。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于 所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片通過數(shù)據(jù)總線和地址總線與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、液晶 顯示屏、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、鐵電存儲(chǔ)器相連，數(shù)字信號(hào)處理芯片通過輸出口 與開關(guān)量出口連接，運(yùn)行監(jiān)視電^4妄到數(shù)字信號(hào)處理芯片的復(fù)位管腳上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于 所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片的串行通信口與RS485接口相連接，信號(hào)濾波調(diào) 理回路通過信號(hào)線與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于 所述的數(shù)字信號(hào)處理芯片為DSP2806。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種高壓電容器自動(dòng)投切裝置，其特征在于 所述的鐵電存儲(chǔ)器為FM3104。
專利摘要本實(shí)用新型是一種高壓電容器自動(dòng)投切裝置，包括開關(guān)電源、數(shù)字信號(hào)處理芯片、開關(guān)量出口、電壓基準(zhǔn)、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、鐵電存儲(chǔ)器、信號(hào)濾波調(diào)理回路、液晶顯示屏、通信接口電路、智能電度表、運(yùn)行監(jiān)視電路，數(shù)字信號(hào)處理芯片通過數(shù)據(jù)總線和地址總線與摸數(shù)轉(zhuǎn)換電路、液晶顯示屏、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、鐵電存儲(chǔ)器相連，電壓基準(zhǔn)接在模數(shù)轉(zhuǎn)換電路上，通過輸出口與開關(guān)量出口連接，通過串行通信口與通信接口電路相連接，運(yùn)行監(jiān)視電路接到數(shù)字信號(hào)處理芯片的復(fù)位管腳上，信號(hào)濾波調(diào)理回路通過信號(hào)線與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路相連。本實(shí)用新型可保證供電質(zhì)量的要求，并可避免過補(bǔ)償或輕載時(shí)電壓過高，造成設(shè)備損壞，還可大大減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201204460SQ20082001316
公開日2009年3月4日 申請(qǐng)日期2008年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月26日
發(fā)明者鋼 呂 申請(qǐng)人:鞍鋼集團(tuán)礦業(yè)公司