智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置制造方法
【專利摘要】一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其包括無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)，所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)包括微處理器以及分別與所述微處理器連接的系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路、溫濕度采集電路、開關(guān)量輸入單元、人機(jī)交互端、指示單元、保護(hù)控制電路以及通訊接口，其中，所述系統(tǒng)電壓采集電路以及不平衡電壓采集電路與所述微處理器之間均設(shè)置有電壓處理電路，所述人機(jī)交互端連接有按鍵電路以及顯示器，所述微處理器將實(shí)時(shí)的工況信號(hào)傳遞至所述指示單元，所述微處理器根據(jù)所述系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路以及溫濕度采集電路所采集的信號(hào)控制所述保護(hù)控制電路，所述保護(hù)控制電路對(duì)系統(tǒng)電路進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作。
【專利說明】智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電壓系統(tǒng)保護(hù)領(lǐng)域，特別是指一種用于對(duì)系統(tǒng)電壓及應(yīng)用環(huán)境的溫濕度進(jìn)行測(cè)量并對(duì)系統(tǒng)電壓進(jìn)行保護(hù)的智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有電力供電系統(tǒng)中，一些如電動(dòng)機(jī)、變壓器、互感器等用電設(shè)備以及輸送線路，在電網(wǎng)中因線圈電流而產(chǎn)生熱損耗、勵(lì)磁損耗、鐵損耗、銅損耗等無功損耗，這些損耗使得電網(wǎng)的功率因數(shù)降低，造成電能的浪費(fèi)，影響供電效率。人們根據(jù)無功補(bǔ)償?shù)脑硌邪l(fā)出無功補(bǔ)償裝置，用于在電力供電系統(tǒng)中起到提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，實(shí)現(xiàn)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。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的無功補(bǔ)償裝置一般都致力于對(duì)功率因數(shù)的提高，進(jìn)行無功補(bǔ)償，忽視了對(duì)電力供電系統(tǒng)的監(jiān)控保護(hù)。而傳統(tǒng)的各種測(cè)量、保護(hù)儀器，如電壓表、電壓繼電器、時(shí)間繼電器、溫濕度控制器等功能單一，重復(fù)性能差且功耗大，如果分別對(duì)它們投入使用則會(huì)使裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，資源浪費(fèi)，接線麻煩，同時(shí)可靠性以及可維性差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型提供一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其所要解決的主要技術(shù)問題在于:解決傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置忽視了對(duì)電力供電系統(tǒng)的監(jiān)控保護(hù)，只能做到降低供電變壓器及輸送線路的損耗，無法實(shí)時(shí)的監(jiān)控電網(wǎng)中的電壓、溫濕度，功能相對(duì)單一。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]提供一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其包括無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)以及用于容納、裝設(shè)所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)的殼體；
[0007]所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)包括微處理器以及分別與所述微處理器連接的系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路、溫濕度采集電路、開關(guān)量輸入單元、人機(jī)交互端、指示單元、保護(hù)控制電路以及通訊接口，其中，所述系統(tǒng)電壓采集電路以及不平衡電壓采集電路與所述微處理器之間均設(shè)置有電壓處理電路，所述系統(tǒng)電壓采集電路以及不平衡電壓采集電路采集的電壓信號(hào)分別通過所述電壓處理電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳遞至所述微處理器，所述溫濕度采集電路采集的溫濕度信號(hào)傳送至所述微處理器，所述開關(guān)量輸入單元將開關(guān)量輸入信號(hào)傳送至所述微處理器控制所述微處理器工作，所述微處理器將所述系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路、溫濕度采集電路分別采集的系統(tǒng)電壓、不平衡電壓以及溫濕度信號(hào)讀出并傳送至所述人機(jī)交互端，所述人機(jī)交互端連接有按鍵電路以及顯示器，所述人機(jī)交互端將信號(hào)傳送至所述顯示器，且所述人機(jī)交互端接收所述按鍵電路的輸入信號(hào)并傳送至所述微處理器，所述微處理器將實(shí)時(shí)的工況信號(hào)傳遞至所述指示單元，所述微處理器根據(jù)所述系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路以及溫濕度采集電路所采集的信號(hào)控制所述保護(hù)控制電路，所述保護(hù)控制電路對(duì)系統(tǒng)電路進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作；
[0008]所述殼體包括用于容納、裝設(shè)所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)的后殼以及面板，所述面板蓋設(shè)在所述后殼上，所述顯示器嵌設(shè)在所述面板上，所述面板上對(duì)應(yīng)所述按鍵電路的觸發(fā)端還設(shè)置有按鍵。
[0009]優(yōu)選于:所述系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路中均設(shè)置有電壓互感器。
[0010]優(yōu)選于:所述系統(tǒng)電壓采集電路為三相電壓采集電路。
[0011]優(yōu)選于:所述指示單元包括運(yùn)行指示燈、通訊指示燈以及報(bào)警指示燈，所述運(yùn)行指示燈、通訊指示燈以及報(bào)警指示燈均為L(zhǎng)ED燈珠，所述運(yùn)行指示燈、通訊指示燈以及報(bào)警指示燈嵌置在所述面板上。
[0012]優(yōu)選于:所述保護(hù)控制電路包括溫濕度補(bǔ)償單元以及電壓保護(hù)單元，所述溫濕度補(bǔ)償單元以及電壓保護(hù)單元中均設(shè)置有對(duì)應(yīng)的繼電器。
[0013]優(yōu)選于:所述通訊接口為RS485串行數(shù)字通訊接口。
[0014]優(yōu)選于:所述電壓處理電路為A/D轉(zhuǎn)換器。
[0015]優(yōu)選于:所述后殼的側(cè)面還設(shè)置有若干用于通風(fēng)散熱的氣孔。
[0016]優(yōu)選于:所述顯示器為TFT屏。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的的有益效果是:保護(hù)功能齊全，采用模塊化、功能化的設(shè)計(jì)。應(yīng)用先進(jìn)的算法和可靠的硬件，使裝置的運(yùn)行更加安全可靠。具體還有:
[0018]1、一機(jī)多用，可取代電壓表、溫濕度控制器、和時(shí)間繼電器等；
[0019]2、裝置參數(shù)可帶電設(shè)定，掉電后不丟失數(shù)據(jù)，勿需重新設(shè)定；
[0020]3、TFT屏顯示和5個(gè)按鍵操作，具有易操作的特點(diǎn)；
[0021]4、可采用RS485方式與上位機(jī)進(jìn)行通訊，通信速度快、可靠性高，支持MODBUS規(guī)約；
[0022]5、可安裝在開關(guān)柜上，也可集中組屏。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的殼體的面板示意圖。
[0024]圖2為本實(shí)用新型的殼體的后殼側(cè)面示意圖。
[0025]圖3為本實(shí)用新型的無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)的模塊框圖。
[0026]圖4為本實(shí)用新型的無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)的較佳實(shí)施例的模塊示意圖。
[0027]圖5所述保護(hù)控制電路的輸出模塊示意框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]以下將結(jié)合附圖1至5以及較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型提出的一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置作更為詳細(xì)說明。
[0029]如圖1至5所示，本實(shí)用新型提供一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其包括無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)10以及用于容納、裝設(shè)所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)10的殼體20 ；
[0030]所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)10包括微處理器I以及分別與所述微處理器(CPU)I連接的系統(tǒng)電壓采集電路2、不平衡電壓采集電路3、溫濕度采集電路4、開關(guān)量輸入單元5、人機(jī)交互端6、指示單元7、保護(hù)控制電路8以及通訊接口 9，所述微處理器I采用32位ARM單片機(jī)，具有運(yùn)算速度快，采樣精度高的特點(diǎn)；
[0031]所述系統(tǒng)電壓采集電路2以及不平衡電壓采集電路3與所述微處理器I之間均設(shè)置有電壓處理電路11，所述系統(tǒng)電壓采集電路2以及不平衡電壓采集電路3采集的電壓信號(hào)分別通過所述電壓處理電路11轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳遞至所述微處理器I，所述電壓處理電路11優(yōu)選為高速、高分辨的A/D轉(zhuǎn)換器，能實(shí)現(xiàn)每周波160點(diǎn)采樣，保證了采樣數(shù)據(jù)的精度及響應(yīng)速度；所述溫濕度采集電路4采集的溫濕度信號(hào)傳送至所述微處理器I ;所述開關(guān)量輸入單元5將開關(guān)量輸入信號(hào)傳送至所述微處理器I進(jìn)而控制所述微處理器I工作，所述微處理器I將所述系統(tǒng)電壓采集電路2、不平衡電壓采集電路3、溫濕度采集電路4分別采集的系統(tǒng)電壓、不平衡電壓以及溫濕度信號(hào)讀出并傳送至所述人機(jī)交互端6，所述人機(jī)交互端6連接有按鍵電路61以及顯示器62，所述人機(jī)交互端6將信號(hào)傳送至所述顯示器62，且所述人機(jī)交互端6接收所述按鍵電路61的輸入信號(hào)并傳送至所述微處理器1，所述微處理器I將實(shí)時(shí)的工況信號(hào)傳遞至所述指示單元7，所述微處理器I根據(jù)所述系統(tǒng)電壓采集電路
2、不平衡電壓采集電路3以及溫濕度采集電路4所采集的信號(hào)控制所述保護(hù)控制電路8，所述保護(hù)控制電路8對(duì)系統(tǒng)電路進(jìn)行無功保護(hù)；
[0032]如圖1、2所示，所述殼體20包括用于容納、裝設(shè)所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)10的后殼21以及面板22，所述面板22蓋設(shè)在所述后殼21上，所述顯示器62嵌設(shè)在所述面板22上，所述面板22上對(duì)應(yīng)所述按鍵電路61的觸發(fā)端還設(shè)置有按鍵23。
[0033]本實(shí)用新型在具體實(shí)施時(shí)，通過所述系統(tǒng)電壓采集電路2、不平衡電壓采集電路
3、溫濕度采集電路4分別采集系統(tǒng)電路中的電壓信號(hào)以及溫濕度信號(hào)傳送至所述微處理器1，由所述微處理器I處理后傳送至所述人機(jī)交互端6，并通過所述顯示器62顯示，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，與此同時(shí)，所述開關(guān)量輸入單元5將開關(guān)量輸入信號(hào)傳送至所述微處理器1，當(dāng)所述微處理器I檢測(cè)到開入量信號(hào)輸入后，開始對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行判斷，當(dāng)系統(tǒng)電路中出現(xiàn)過壓、欠壓、不平衡電壓、高溫、高濕等報(bào)警時(shí)，所述指示單元7輸出指示信號(hào)，同時(shí)由所述保護(hù)控制電路8對(duì)系統(tǒng)電路進(jìn)行保護(hù)動(dòng)作，而且，還可在所述顯示器62的顯示下通過所述按鍵23觸發(fā)所述按鍵電路61設(shè)定、修改設(shè)置值，另外，包括五個(gè)所述按鍵23，其功能分另IJ為返回、向上、復(fù)歸、向下、確認(rèn)，操作簡(jiǎn)單準(zhǔn)確。
[0034]較佳實(shí)施例:所述系統(tǒng)電壓采集電路2、不平衡電壓采集電路3中均設(shè)置有電壓互感器，利用所述互感器在采集系統(tǒng)電壓信號(hào)的同時(shí)將系統(tǒng)電路與微處理器I隔離開來，使本實(shí)用新型在更安全的條件下運(yùn)行。
[0035]較佳實(shí)施例:所述系統(tǒng)電壓采集電路2為三相電壓采集電路，能夠廣泛適用于石油、化工、電力、冶金、煤炭、輕工、紡織等工礦企業(yè)。
[0036]較佳實(shí)施例:所述指示單元7包括運(yùn)行指示燈71、通訊指示燈72以及報(bào)警指示燈73，所述運(yùn)行指示燈71、通訊指示燈72以及報(bào)警指示燈73均為L(zhǎng)ED燈珠，所述運(yùn)行指示燈71、通訊指示燈72以及報(bào)警指示燈73嵌置在所述面板上，本實(shí)施例利用所述運(yùn)行指示燈71、通訊指示燈72以及報(bào)警指示燈73對(duì)所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)10的全部工況作出指示或警報(bào)。
[0037]較佳實(shí)施例:所述保護(hù)控制電路8包括溫濕度補(bǔ)償單元81以及電壓保護(hù)單元82，所述溫濕度補(bǔ)償單元81以及電壓保護(hù)單元82中均設(shè)置有對(duì)應(yīng)的繼電器，本實(shí)施例在具體實(shí)施時(shí)，可根據(jù)所述系統(tǒng)電壓采集電路2、不平衡電壓采集電路3、溫濕度采集電路4檢測(cè)到的信號(hào)輸出指令至相應(yīng)的繼電器來啟動(dòng)所述溫濕度補(bǔ)償單元81或電壓保護(hù)單元82，如當(dāng)檢測(cè)到系統(tǒng)環(huán)境中的溫度和濕度超過了設(shè)定的值，微處理器I則會(huì)輸出指令至相應(yīng)的繼電器來啟動(dòng)風(fēng)扇或是加熱器進(jìn)行降溫和除濕。
[0038]較佳實(shí)施例:所述通訊接口為RS485串行數(shù)字通訊接口，所述的RS485串行數(shù)字接口是采用485方式與上位機(jī)(PC)進(jìn)行數(shù)字通訊，支持標(biāo)準(zhǔn)的MODBUS通訊規(guī)約，通信速度快、
可靠性高。
[0039]較佳實(shí)施例:如圖2所示，所述后殼21的側(cè)面還設(shè)置有若干用于通風(fēng)散熱的氣孔211。
[0040]較佳實(shí)施例:所述顯示器62為TFT屏，所述TFT屏用于顯示A、B、C三相電的相電壓和線電壓、系統(tǒng)的不平衡電壓、系統(tǒng)環(huán)境的溫度和濕度，還可查看當(dāng)前的報(bào)警記錄以及各設(shè)置值的顯示。
[0041]綜合上所述，本實(shí)用新型的技術(shù)方案可以充分有效的完成上述實(shí)用新型目的，且本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理及功能原理都已經(jīng)在實(shí)施例中得到充分的驗(yàn)證，而能達(dá)到預(yù)期的功效及目的，且本實(shí)用新型的實(shí)施例也可以根據(jù)這些原理進(jìn)行變換，因此，本實(shí)用新型包括一切在申請(qǐng)專利范圍中所提到范圍內(nèi)的所有替換內(nèi)容。任何在本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍內(nèi)所作的等效變化，皆屬本案申請(qǐng)的專利范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其特征在于包括無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)以及用于容納、裝設(shè)所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)的殼體； 所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)包括微處理器以及分別與所述微處理器連接的系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路、溫濕度采集電路、開關(guān)量輸入單元、人機(jī)交互端、指示單元、保護(hù)控制電路以及通訊接口，其中，所述系統(tǒng)電壓采集電路以及不平衡電壓采集電路與所述微處理器之間均設(shè)置有電壓處理電路，所述系統(tǒng)電壓采集電路以及不平衡電壓采集電路采集的電壓信號(hào)分別通過所述電壓處理電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳遞至所述微處理器，所述溫濕度采集電路采集的溫濕度信號(hào)傳送至所述微處理器，所述開關(guān)量輸入單元將開關(guān)量輸入信號(hào)傳送至所述微處理器控制所述微處理器工作，所述微處理器將所述系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路、溫濕度采集電路分別采集的系統(tǒng)電壓、不平衡電壓以及溫濕度信號(hào)讀出并傳送至所述人機(jī)交互端，所述人機(jī)交互端連接有按鍵電路以及顯示器，所述人機(jī)交互端將信號(hào)傳送至所述顯示器，且所述人機(jī)交互端接收所述按鍵電路的輸入信號(hào)并傳送至所述微處理器，所述微處理器將實(shí)時(shí)的工況信號(hào)傳遞至所述指示單元，所述微處理器根據(jù)所述系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路以及溫濕度采集電路所采集的信號(hào)控制所述保護(hù)控制電路，所述保護(hù)控制電路對(duì)系統(tǒng)電路進(jìn)彳丁保護(hù)動(dòng)作； 所述殼體包括用于容納、裝設(shè)所述無功補(bǔ)償監(jiān)控系統(tǒng)的后殼以及面板，所述面板蓋設(shè)在所述后殼上，所述顯示器嵌設(shè)在所述面板上，所述面板上對(duì)應(yīng)所述按鍵電路的觸發(fā)端還設(shè)置有按鍵。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其特征在于:所述系統(tǒng)電壓采集電路、不平衡電壓采集電路中均設(shè)置有電壓互感器。
3.如權(quán)利要求2所述的一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其特征在于:所述系統(tǒng)電壓采集電路為三相電壓采集電路。
4.如權(quán)利要求3所述的一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其特征在于:所述指示單元包括運(yùn)行指示燈、通訊指示燈以及報(bào)警指示燈，所述運(yùn)行指示燈、通訊指示燈以及報(bào)警指示燈均為L(zhǎng)ED燈珠，所述運(yùn)行指示燈、通訊指示燈以及報(bào)警指示燈嵌置在所述面板上。
5.如權(quán)利要求4所述的一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其特征在于:所述保護(hù)控制電路包括溫濕度補(bǔ)償單元以及電壓保護(hù)單元，所述溫濕度補(bǔ)償單元以及電壓保護(hù)單元中均設(shè)置有對(duì)應(yīng)的繼電器。
6.如權(quán)利要求5所述的一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其特征在于:所述通訊接口為RS485串行數(shù)字通訊接口。
7.如權(quán)利要求6所述的一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其特征在于:所述電壓處理電路為A/D轉(zhuǎn)換器。
8.如權(quán)利要求7所述的一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其特征在于:所述顯示器為TFT屏。
9.如權(quán)利要求8所述的一種智能無功補(bǔ)償監(jiān)控裝置，其特征在于:所述后殼的側(cè)面還設(shè)置有若干用于通風(fēng)散熱的氣孔。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK203674719SQ201320831919
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】羅秀卿, 徐海林, 朱新禎 申請(qǐng)人:上海市水利工程設(shè)計(jì)研究院有限公司, 深圳市三和電力科技有限公司