一種集成式智能無功補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于無功補(bǔ)償裝置領(lǐng)域，具體涉及一種集成式智能無功補(bǔ)償系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]無功功率補(bǔ)償裝置在電力供電系統(tǒng)中起著不可缺少的作用，在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，能夠降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。
[0003]現(xiàn)有的無功補(bǔ)償裝置集成度比較低，將多個(gè)電路模塊連接，控制可控硅、復(fù)合開關(guān)或者同步開關(guān)實(shí)現(xiàn)的。各個(gè)電路模塊單獨(dú)存在，使用起來比較復(fù)雜。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型旨在提供一種集成度高、使用方便的集成式智能無功補(bǔ)償系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了如下的技術(shù)方案:一種集成式智能無功補(bǔ)償系統(tǒng)，包括數(shù)個(gè)相互通信的結(jié)構(gòu)相同的無功補(bǔ)償裝置；無功補(bǔ)償裝置包括殼體，殼體上設(shè)有外部電源接入口、顯示屏和包括數(shù)個(gè)按鍵的按鍵組，殼體內(nèi)部設(shè)有智能處理單元和電容器，智能處理單元連接于外部電源接入口和電容器之間，電容器在智能處理單元的控制下與外部電源接入口接通或者切斷。
[0006]智能處理單元包括微處理器、信號采集模塊、過零投切模塊、通信模塊、人機(jī)交互模塊和電源模塊，人機(jī)交互模塊包括顯示電路和按鍵電路；
[0007]微處理器的信號輸入端分別連接按鍵電路和信號采集模塊；
[0008]微處理器的信號輸出端分別連接過零投切模塊和驅(qū)動(dòng)顯示屏工作的顯示電路，過零投切模塊串聯(lián)于所述電容器和外部電源接入口之間；
[0009]微處理器通過通信模塊與其它的無功補(bǔ)償裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；或微處理器通過通信模塊與控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，同時(shí)微處理器通過通信模塊和其它的無功補(bǔ)償裝置之間進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸；
[0010]電源模塊為智能處理單元的運(yùn)行提供直流電源，該直流電源的電壓值為3.3V。
[0011 ] 所述外部電源接入口上連有微型斷路器。
[0012]所述信號采集模塊包括電力參數(shù)運(yùn)算芯片和信號采集電路，電力參數(shù)運(yùn)算芯片的信號輸出端連接微處理器，電力參數(shù)運(yùn)算芯片的信號輸入端連接信號采集電路，信號采集電路包括電流信號采集電路和電壓信號采集電路。
[0013]所述電流信號采集電路包括電流互感器和兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的電流二次側(cè)電路，電流互感器的一次側(cè)與外接電源接口連接，二次側(cè)的兩端上分別連接電流二次側(cè)電路，電流二次側(cè)電路包括電流采樣電阻，電流采樣電阻的第一端連接電流互感器的二次側(cè)的一端，電流采樣電阻的第二端連接電力參數(shù)運(yùn)算芯片的信號輸入端，電流采樣電阻上并聯(lián)有電流分流電阻，電流分流電阻的第一端連接電流采樣電阻的第一端，電流分流電阻的第二端通過電流采樣二極管連接電流采樣電阻的第二端，電流分流電阻的第二端還通過電流采樣電容連接電流采樣電阻的第二端；
[0014]所述電壓信號采集電路包括電壓互感器和電壓采樣電阻，電壓互感器的一次側(cè)的兩端分別通過電壓分壓電阻連接外接電源接口，電壓互感器的二次側(cè)的一端接地，另一端連接電壓采樣電阻的第一端，電壓采樣電阻的第二端連接電力參數(shù)運(yùn)算芯片的信號輸入端；電壓采樣電阻的第一端上還連接有接地的電壓分流電阻，電壓分流電阻的第一端連接電壓采樣電阻的第一端，電壓分流電阻的第二端與電壓采樣電阻的第二端之間通過電壓濾波電容連接。
[0015]所述通信模塊包括通信芯片，通信芯片的內(nèi)部信號接收端連接微處理器的信號輸出端，通信芯片的內(nèi)部信號發(fā)送端連接微處理器的信號輸入端；通信芯片的兩個(gè)外部收發(fā)端子無線連接其它無功補(bǔ)償裝置的通信芯片。
[0016]所述過零投切模塊包括磁保持繼電器和磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路，微處理器的信號輸出端連接磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路，磁保持繼電器驅(qū)動(dòng)電路控制磁保持繼電器的觸點(diǎn)的接通或者斷開；磁保持繼電器的觸點(diǎn)串聯(lián)于電容器和外部電源接口之間。
[0017]所述顯示電路包括驅(qū)動(dòng)信號元件、驅(qū)動(dòng)分壓電阻和發(fā)光二極管，驅(qū)動(dòng)信號元件的信號輸入端連接微處理器的信號輸出端，驅(qū)動(dòng)信號元件的信號輸出端與驅(qū)動(dòng)分壓電阻的一端連接，驅(qū)動(dòng)分壓電阻的另一端連接發(fā)光二極管的負(fù)極，發(fā)光二極管的正極與直流電源相連。
[0018]所述按鍵電路包括按鍵分壓電阻，按鍵的第一端連接微處理器的信號輸入端，按鍵的第一端還分別通過按鍵濾波電容接地，通過按鍵分壓電阻連接直流電源，按鍵的第二端接地。
[0019]所述微處理器為LPC2368微控制器，電力參數(shù)運(yùn)算芯片為ADE7878芯片。
[0020]通過以上技術(shù)方案，本實(shí)用新型的有益效果為:1、智能處理單元和電容器設(shè)于殼體內(nèi)部，集成度較高，使用的時(shí)候直接通過外部電源接入口與外部的電路相連即可，使用方便；2、設(shè)置的殼體可以保護(hù)內(nèi)部元器件，防止發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，延長設(shè)備的使用壽命；3、使用的人機(jī)交互模塊方便了裝置的使用，一方面可以直觀地顯示出內(nèi)部元件的運(yùn)行狀態(tài)和電力參數(shù)，另一方面可以人為主觀地輸入信號，根據(jù)情況重新設(shè)定參數(shù)，提高設(shè)備的用戶體驗(yàn)值；4、LPC2368微控制器和ADE7878芯片兩者在信號采集的時(shí)候匹配度較高，在兩者的協(xié)同作用下能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的快速計(jì)算和傳輸、存儲；5、選用型號為RSM3485的通信芯片，該通信芯片具有電隔離功能，能夠避免其它元器件對其工作的影響，簡化了電路結(jié)構(gòu)，降低了生產(chǎn)成本；6、選用磁保持繼電器實(shí)現(xiàn)電容器的過零投切，不僅結(jié)構(gòu)簡單、實(shí)現(xiàn)方便，而且可以解決電容器的不斷導(dǎo)通、切斷對電路造成影響的問題；7、3.3V的直流電源可以滿足智能處理單元中各個(gè)模塊的正常工作，合適的電壓選擇提高了設(shè)備的使用壽命。
【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為無功補(bǔ)償裝置原理圖；
[0023]圖3為信號采集模塊原理框圖；
[0024]圖4為電流信號采集電路原理圖；
[0025]圖5為電壓信號采集電路原理圖；
[0026]圖6為按鍵電路原理圖；
[0027]圖7為顯示電路原理圖；
[0028]圖8為通信模塊原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1所示的集成式智能無功補(bǔ)償系統(tǒng)，包括數(shù)個(gè)結(jié)構(gòu)相同的無功補(bǔ)償裝置，每個(gè)無功補(bǔ)償裝置獨(dú)立存在，并且相互之間可以通信，從而獲得每個(gè)無功補(bǔ)償裝置的工作狀
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[0030]每個(gè)無功補(bǔ)償裝置均包括殼體1，殼體1上設(shè)有外部電源接入口 2、顯示屏3和按鍵組4，通過外部電源接入口 2可以直接連接外部的交流電，使用方便。顯示屏3上顯示無功補(bǔ)償裝置的工作狀態(tài)和內(nèi)部的電力參數(shù)；通過按鍵組4可以完成顯示屏3的顯示界面的轉(zhuǎn)換，也可以進(jìn)行功能參數(shù)的設(shè)定，按鍵組4包括數(shù)個(gè)按鍵，其中按鍵的數(shù)量可以根據(jù)需要選擇。殼體1內(nèi)部設(shè)有智能處理單元和電容器，智能處理單元和電容器均在殼體1的內(nèi)部，故在圖1中沒有顯示。
[0031]如圖2所示智能處理單元連接于外部電源接入口和電容器之間，為了保護(hù)電容器和智能處理單元，防止發(fā)生短路的情況，在外部電源接入口 2上連接有微型斷路器，當(dāng)外部電源接入口 2和電容器之間的電流值超過設(shè)定值時(shí)，微型斷路器會(huì)自動(dòng)斷開，從而保護(hù)元件器。
[0032]在工作的時(shí)候，智能處理單元可以控制電容器與外部電源接入口在電路中電壓值過零時(shí)接通，在電路中電流值過零時(shí)切斷，從而獲得無功補(bǔ)償?shù)淖饔谩?br>[0033]智能處理單元，包括微處理器、信號采集模塊、過零投切模塊、通信模塊、人機(jī)交互模塊和電源模塊，人機(jī)交互模塊包括顯示電路和按鍵電路。其中電源模塊為智能處理單元的運(yùn)行提供直流電源，該直流電的電壓值為3.3V，3.3V的直流電源可以滿足智能處理單元中各個(gè)模塊的正常工作，合適的電壓選擇提高了設(shè)備的使用壽命。該直流電壓可以通過交流變直流電路獲得，交流