一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置,主要是利用智能電量隔離變送器檢測配電變壓器低壓側電參量，通過數(shù)據(jù)傳輸電路實現(xiàn)對電參量的傳輸處理，并經(jīng)過本裝置中央控制模塊的精確計算，控制LCD液晶顯示屏實現(xiàn)該變壓器真實無功補償量的實時顯示，從而實現(xiàn)對配電變壓器無功補償真實需求量的監(jiān)測分析。本實用新型可以起到監(jiān)測配電變壓器無功補償真實需求量并對真實補償量實時顯示的作用。該裝置功率損耗低、靈敏度高、結構簡單、功能完備，能夠解決實際問題。
【專利說明】一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及配電變壓器電能質(zhì)量監(jiān)測分析領域，特別涉及到一種利用零負序電流抑制方法監(jiān)測配電變壓器無功補償真實需求容量的裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國的電力工業(yè)也有了長足的發(fā)展?，F(xiàn)代電網(wǎng)中的無功電流在迅速增大，輸配電線路的有功損耗加劇，造成電壓不穩(wěn)、降低電能質(zhì)量的問題日益嚴重。電力網(wǎng)中的無功補償問題已經(jīng)越來越引起人們的廣泛關注。由于在工業(yè)和生活用電負荷中，阻感負載占有很大的比例，如異步電動機、變壓器以及大多數(shù)家用電器等都是典型阻感負載。這些負載的功率因數(shù)約為0.6-0.8，阻感負載所消耗的無功功率在電力系統(tǒng)所輸送的電量中占有很大的比例。據(jù)報道，我國平均每年因為無功分量過大而造成的線損高達15%左右，折算成線損電能約為1200億千瓦時。目前靜止無功補償裝置廣泛應用于我國低壓配電網(wǎng)的無功功率補償。無功補償設備一般安裝在配電變壓器的低壓側，以提高電壓和降低配電變壓器、配電線路的有功損耗。目前國內(nèi)無功補償裝置容量主要參考《國家電網(wǎng)公司電力系統(tǒng)無功補償配置技術原則》配置，配電變壓器的無功補償裝置容量可按變壓器最大負載率為75%，負荷自然功率因數(shù)為0.85，補償?shù)阶儔浩髯畲筘摵蓵r其高壓側功率因數(shù)不低于0.95，或按照變壓器容量的20%-40%進行配置。
[0003]但實際運行中，仍有相當部分的配電變壓器存在未安裝無功補償裝置或者安裝的無功補償裝置無法有效工作的情況，這主要是由于沒有有效評估手段，不易確定無功補償裝置容量，造成大量電容器在配電系統(tǒng)輕載時的閑置，設備利用率不高。這必定會造成不必要的資源浪費。
[0004]因此需要一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置，對現(xiàn)有配電變壓器無功補償量情況進行分析研究，本實用新型能夠根據(jù)配電變壓器實際運行狀態(tài)判斷無功補償裝置配置是否合理，并提出合理配置方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是提供一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置。
[0006]本實用新型主要是利用變壓器零負序電流抑制的原理，計算出配電變壓器實時無功補償需求量，從而達到對配電變壓器真實無功補償量監(jiān)測的目的。通過智能電量隔離配送器對變壓器低壓側電參量進行處理，然后利用中央控制模塊進行分析計算并將變壓器無功補償真實需求量在LCD液晶顯示屏上顯示，實現(xiàn)對配電變壓器無功補償真實需求情況的監(jiān)測與輸出。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0008]一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置，包括電參量采集模塊、RS-485總線、中央控制模塊、LCD顯示模塊和電源電路，其中電參量采集模塊通過RS-485總線與中央控制模塊的數(shù)據(jù)輸入端連接，中央控制模塊的輸出端與LCD顯示模塊的輸入端連接，電源電路分別與中央控制模塊和IXD顯示模塊電源端連接。
[0009]本實用新型提供的裝置能獲取配電變壓器實際運行狀態(tài)下的無功補償，為無功補償裝置的合理配置提供理論依據(jù)，避免無功配置不合理導致的治理效果差及資源浪費問題；能夠為工作人員配置配電變壓器無功功率補償裝置提供參考，提高工作人員工作質(zhì)量及工作效率。具有很好的經(jīng)濟價值和現(xiàn)實意義。具有應用空間廣泛、經(jīng)濟社會效益明顯、裝置簡單便攜、可靠性高、功率損耗低、靈敏度高等特點，能夠有效解決現(xiàn)存問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的裝置結構示意圖；
[0011]圖2為本實用新型的操作流程圖；
[0012]圖中:1-電參量采集模塊；2- RS-485總線；3_中央控制模塊；4_ IXD顯示模塊；5-電源電路。
【具體實施方式】
[0013]參見圖1，一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置，包括電參量采集模塊1、RS-485總線2、中央控制模塊3、IXD顯示模塊4和電源電路5，其中電參量采集模塊I通過RS-485總線2與中央控制模塊3的數(shù)據(jù)輸入端連接，中央控制模塊3的輸出端與LCD顯示模塊4的輸入端連接，電源電路5分別與中央控制模塊3和IXD顯示模塊4電源端連接。
[0014]其中，電參量采集模塊I采用CE-A系列智能電量隔離變送器沖央控制電路模塊3中CPU采用Microchip公司的PIC18F4420 ；電源電路模塊5采用集成穩(wěn)壓器LM2576構成穩(wěn)壓電源電路。
[0015]本實用新型的操作過程參見圖2，電參量采集模塊I采集配電變壓器點參量，經(jīng)RS-485總線2經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街醒肟刂颇K3，由中央控制模塊3計算配電變壓器真實無功補償量，然后再送入IXD顯示。
[0016]電參量采集模塊I基于CE-A系列智能電量隔離變送器，該變送器測量信號范圍廣，輸出精度等級高且具有輸出總線保護功能。輸入輸出隔離，可靠性高。模塊能夠?qū)⑴潆娮儔浩鞯蛪簜热楇妷?，電流和功率因?shù)等基本電參量精確采集，并將采集之后的各項電參量傳送至數(shù)字接口總線輸出。
[0017]RS-485總線2采用平衡發(fā)送和差分接收，具有抑制共模干擾的能力；總線收發(fā)器具有高靈敏度，能檢測低至200mV的電壓；且該模塊用于多點互連時非常方便，可以實現(xiàn)將采集的各項電參量信號傳輸送入分析控制電路模塊的功能；
[0018]電源電路5采用集成穩(wěn)壓器LM2576構成穩(wěn)壓電源電路。LM2576系列是美國國家半導體公司生產(chǎn)的3A電流輸出降壓開關型集成穩(wěn)壓電路，它內(nèi)含固定頻率振蕩器(52kHz)和基準穩(wěn)壓器(1.23V)，并具有完善的保護電路，包括電流限制及熱關斷電路等，利用該器件只需極少的外圍器件便可構成高效穩(wěn)壓電路。
[0019]中央控制模塊3作為本裝置的核心，由PIC18F4420及其外圍電路構成，它承擔了原始數(shù)據(jù)運算處理、配電變壓器無功補償真實需求量計算、補償真實需求量LCD顯示控制等功能。該模塊基于數(shù)據(jù)傳輸電路送入的數(shù)據(jù)，采用根據(jù)瞬時無功功率理論形成的零負序電流的算法，準確計算出該配電變壓器三相之間和三相對地應該提供的真實無功補償量。該計算無功補償量的方法可參見發(fā)明名稱為抑制配電變壓器零序及負序電流的容性投切控制方法，專利申請?zhí)枮?01210489634.9的發(fā)明專利。再由中央控制模塊提供控制信號，將無功補償需求量實時顯示在LCD液晶顯示屏上。
【權利要求】
1.一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置，其特征在于:包括電參量采集模塊(I)、RS-485總線(2 )、中央控制模塊(3 )、LCD顯示模塊(4 )和電源電路(5 )，其中電參量采集模塊(I)通過RS-485總線(2 )與中央控制模塊(3 )的數(shù)據(jù)輸入端連接，中央控制模塊(3 )的輸出端與IXD顯示模塊(4)的輸入端連接，電源電路(5)分別與中央控制模塊(3)和IXD顯示模塊(4)電源端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置，其特征在于:所述電參量采集模塊(I)采用CE-A電量隔離變送器。
3.根據(jù)權利要求1所述一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置，其特征在于:所述中央控制模塊(3)采用Microchip公司的PIC18F4420。
4.根據(jù)權利要求1所述一種配電變壓器無功補償真實需求監(jiān)測裝置，其特征在于:所述電源電路(5)采用集成穩(wěn)壓器LM2576。
【文檔編號】G01R11/52GK203732593SQ201420092727
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權日:2014年3月3日
【發(fā)明者】張占龍, 王鵬浩, 夏翰林 申請人:重慶大學