[实用新型]一种高精度无功功率补偿器

说明书

本实用新型属于电力工程领域，涉及一种高精度无功功率补偿器。

随着我国经济发展和国际化能源紧张局势的加剧，加强电能质量和节能降耗的影响十分重要，这其中采取无功补偿方式提高功率因数降等都是行之有效的措施。在电网运行中，因大量非线性负载的运行，除了要消耗有功功率外，还要消耗一定的无功功率。负荷电流在通过线路、变压器时将会产生功率与电能损耗，由电能损耗公式可知，当线路或变压器输送的有功功率和电压不变时，线损与功率因数的平方成反比。功率因数越低电网所需无功就越多，线损就越大。因此，在受电端安装无功补偿装置，可减少负荷的无功功率损耗，提高功率因数，降低线损耗。而在电力供电系统中，功率因数的提高是一项重要的技术工作，直接关系到输电线路的电能损耗及供电的经济性、供电质量。功率因数的补偿措施一直为人们所重视。研制高性能的功率因数补偿装置具有实际的社会，经济效益。而且在电力系统中，无功功率要保持平衡，否则，将会使系统电压下降，严重时，会导致设备损坏，系统瓦解。此外，电网的功率因数和电压降低，使电气设备得不到充分利用，促使电网的传输能力下降，损耗增加。因此，解决好电网的补偿问题，对电网降损节能有着极为重要的意义。由于以上问题，设计一种结构简单，且功能强大的能够提高输电线路的功率因数的无功功率补偿器显得很是必要。

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种降低输电线路中电能损耗的高精度无功功率补偿器。

为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种高精度无功功率补偿器，至少包括电压采集端子、电流采集端子、单片机和电容，电压采集端子上依次连接有电压互感器和电压比较器，电流采集端子上依次连接有电流互感器、I/V转换器和电压比较器，所述的两个电压比较器分别与与门电路相连，与门电路与光电耦合器相连，光电耦合器与单片机的输入端相连，单片机的输入端还连接有按键，单片机的输出端通过光电耦合器与过零固态继电器相连，过零固态继电器与电容相连；单片机的输出端还连接有LED显示管。

本实用新型还具有如下技术特点：

所述的单片机采用AT89C52单片机。

本实用新型采用单片机进行控制，耗电量低，从而可以实现低压控制高压；利用光电耦合器可以有效排除外界的干扰，有较高的可靠性和稳定性；本实用新型增加了按键输入，可以人工设置所需的功率因数，使电网能够更加准确的为人所控制，有较高的准确性和控制精度；本实用新型对电容的投入和切除能够实现分批或分组投入和切除，使投切方式更加细化，需要多少电容就投入多少，大幅度的提高了控制精度。

本实用新型采用单片机进行控制，耗电量低，从而可以实现低压控制高压；利用光电耦合器可以有效排除外界的干扰，有较高的可靠性和稳定性；本实用新型增加了按键输入，可以人工设置所需的功率因数，使电网能够更加准确的为人所控制，有较高的准确性和控制精度；本实用新型对电容的投入和切除能够实现分批或分组投入和切除，使投切方式更加细化，需要多少电容就投入多少，大幅度的提高了控制精度。

图1是本实用新型的连接关系示意图。

图2是相位差检测电路图。

图3是投切电容电路图。

以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。

以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

遵从上述技术方案，如图1所示，一种高精度无功功率补偿器，至少包括电压采集端子、电流采集端子、单片机和电容，电压采集端子上依次连接有电压互感器和电压比较器，电流采集端子上依次连接有电流互感器、I/V转换器和电压比较器，所述的两个电压比较器分别与与门电路相连，与门电路与光电耦合器相连，光电耦合器与单片机的输入端相连，单片机的输入端还连接有按键，单片机的输出端通过光电耦合器与过零固态继电器相连，过零固态继电器与电容相连；单片机的输出端还连接有LED显示管。

电压互感器和电流互感器分别对电压U和电流I进行降压和降流处理。由于直接采集到的线路电压和电流都比较大，不能直接进行分析和控制。可以将采集到的线路电压U和电流I分别经过电压互感器和电流互感器处理后再进行分析。

I/V转换器把电流I转换成电压Ui。为了便于比较，I经过电流互感器处理后再经过I/V转换器后变成Ui信号。