一種用于無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路。包括：微處理器、電壓檢測模塊、電流檢測模塊、投切開關控制模塊、開關狀態(tài)檢測模塊。其中電壓檢測模塊和電流檢測模塊都與微處理器ADC口相連，電壓檢測模塊還與投切開關兩端相連進行電壓檢測，將檢測到的電壓信號輸入到微處理器模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC口，電流檢測模塊檢測流過投切開關的電流，將檢測到的電流信號輸入到微處理器模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC口，投切開關控制模塊的輸出端與投切開關相連接，投切開關控制模塊的輸入端與微處理器連接，根據(jù)微處理器的指令控制投切開關的分合，開關狀態(tài)檢測模塊與投切開關兩端相連，輸出開關狀態(tài)信號，并輸入給微處理器GPIO口。實現(xiàn)了電壓過零投入和電流過零切除電力電容器的功能，有助于抑制涌流和過電壓，提高電容器投切時的動態(tài)響應速度。
【專利說明】
一種用于無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路[0001]( —)、
技術領域
:本實用新型涉及無功補償系統(tǒng)技術領域，具體涉及一種用于無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路。
[0002](二)、【背景技術】:傳統(tǒng)的無功補償裝置是通過控制交流接觸器或空氣開關實現(xiàn)電容器組的投切，這種裝置的致命弱點是機械觸頭動作速度與工頻電壓和電流的變化速度不匹配，在投切過程中由于電容器存在極性，必然產(chǎn)生涌流，這種涌流沖擊嚴重時，產(chǎn)生電弧重燃，造成過電壓或過電流，從而擊穿電容器。后來普遍采用的晶閘管投切觸發(fā)電路來投切電容器，實現(xiàn)對電網(wǎng)的無功補償，在一定程度上緩解了這一矛盾。但是晶閘管在投切電容的時候，由于沒有考慮到三相電過零點問題，在非過零點時刻投切電容時，由于電容存在放電時間和殘壓，實際應用中會燒毀電容。(三)、【實用新型內(nèi)容】
[0003]為克服以上現(xiàn)有技術的不足，本實用新型提出一種用于無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路，該電路解決的技術問題是:在無需常備電源的條件下，既能電壓過零投入，又能電流過零切除，從而極大地改善電容器的投切質(zhì)量，消除開關對系統(tǒng)的影響，延長開關與電力電容器的壽命。
[0004]本實用新型的技術方案:
[0005]—種用于無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路，包括:微處理器、電壓檢測模塊、電流檢測模塊、投切開關控制模塊、開關狀態(tài)檢測模塊。其中電壓檢測模塊和電流檢測模塊都與微處理器ADC 口相連，電壓檢測模塊還與投切開關兩端相連進行電壓檢測，將檢測到的電壓信號輸入到微處理器模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC口，電流檢測模塊檢測流過投切開關的電流， 將檢測到的電流信號輸入到微處理器模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC 口，投切開關控制模塊的輸出端與投切開關相連接，投切開關控制模塊的輸入端與微處理器連接，根據(jù)微處理器的指令控制投切開關的分合，開關狀態(tài)檢測模塊與投切開關兩端相連，輸出開關狀態(tài)信號，并輸入給微處理器GP10 口。
[0006]所述微處理器為STM8S系列微處理器。
[0007]所述電壓檢測模塊和電流檢測模塊中包含濾波電路。
[0008]本實用新型的優(yōu)點在于:實現(xiàn)了電壓過零投入和電流過零切除電力電容器的功能，有助于抑制涌流和過電壓，提高電容器投切時的動態(tài)響應速度。使用簡單、方便，滿足廠豕需要。
[0009]本實用新型的有益效果:
[0010]本實用新型可確保電壓在瞬間跌落到零時，接觸器可靠吸合，進而在電壓恢復時， 保證工業(yè)負荷無間斷運行。(四)、【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0012]圖1為本實用新型的無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為本實用新型的無功補償電容器電壓過零投入時的示意圖；
[0014]圖3為本實用新型的無功補償電容器電流過零切除時的示意圖。(五)、【具體實施方式】
[0015]實施例一:本實用新型提供了一種用于無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路，下面通過【附圖說明】和【具體實施方式】對本實用新型做進一步說明。
[0016]圖1為本實用新型的無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路的結(jié)構(gòu)示意圖，由微處理器、電壓檢測模塊、電流檢測模塊、投切開關控制模塊、開關狀態(tài)檢測模塊。其中電壓檢測模塊和電流檢測模塊都與微處理器ADC 口相連，電壓檢測模塊還與投切開關兩端相連進行電壓檢測，將檢測到的電壓信號輸入到微處理器模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC口，電流檢測模塊檢測流過投切開關的電流，將檢測到的電流信號輸入到微處理器模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC口，投切開關控制模塊的輸出端與投切開關相連接，投切開關控制模塊的輸入端與微處理器連接， 根據(jù)微處理器的指令控制投切開關的分合，開關狀態(tài)檢測模塊與投切開關兩端相連，輸出開關狀態(tài)信號，并輸入給微處理器GP10 口。
[0017]圖2為本實用新型的無功補償電容器電壓過零投入時的示意圖，啟動微處理器定時器，設置定時器周期，例如設置定時器周期為0.1ms。定時器每個周期結(jié)束時啟動微處理器的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換功能，將投切開關兩端電壓經(jīng)過電壓檢測模塊后所得到的信號進行模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換，設置每20ms內(nèi)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換200次。模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換得到的數(shù)據(jù)存入包含200 個元素的數(shù)組中，存完200個數(shù)據(jù)后重新從數(shù)組第一個地址開始存儲。當投切開關需要閉合時，開關狀態(tài)檢測電路檢測到該時刻，并產(chǎn)生反饋信號，反饋信號輸入到微處理器GP10口， 下降沿產(chǎn)生中斷。觀察中斷時刻前面連續(xù)三個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，判斷是否超過允許值， 如果超過允許值說明電壓沒有在零點不投入，如果在允許值內(nèi)說明在電壓過零點可以投入。
[0018]圖3為本實用新型的無功補償電容器電流過零切除時的示意圖，模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換過程與圖2中的過程相似，流過投切開關的電流經(jīng)過電流檢測模塊，得到電流信號，進行模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換。當投切開關需要斷開時，開關狀態(tài)檢測電路檢測到該時刻，產(chǎn)生反饋信號，反饋信號輸入到微處理器GP10口，上升沿產(chǎn)生中斷。觀察斷開時刻前面連續(xù)三個模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，判斷是否超過允許值，如果超過允許值說明電流沒有在過零點不能切除，如果在允許值內(nèi)說明在電流過零點可以切除。
【主權項】
1.一種無功補償系統(tǒng)的零點準確捕捉電路，包括:微處理器、電壓檢測模塊、電流檢測 模塊、投切開關控制模塊、開關狀態(tài)檢測模塊。其中電壓檢測模塊和電流檢測模塊都與微處 理器ADC 口相連，電壓檢測模塊還與投切開關兩端相連進行電壓檢測，將檢測到的電壓信號 輸入到微處理器模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC口，電流檢測模塊檢測流過投切開關的電流，將檢測 到的電流信號輸入到微處理器模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器ADC 口，投切開關控制模塊的輸出端與投切 開關相連接，投切開關控制模塊的輸入端與微處理器連接，根據(jù)微處理器的指令控制投切 開關的分合，開關狀態(tài)檢測模塊與投切開關兩端相連，輸出開關狀態(tài)信號，并輸入給微處理 器 GP1 口。
【文檔編號】H02J3/18GK205666628SQ201620569836
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】包金國, 吳娜, 李湘, 王獻安, 秦福興, 任封娟
【申請人】鄭州泰格電氣設備有限公司