技術領域

本實用新型涉及電力低壓配網無功補償技術領域，尤其涉及一種電抗率自適應型低壓電力電容器。

背景技術

目前，低壓電力無功補償產品中一般采用低壓電力電容器和電抗器串聯來進行無功補償，低壓電力電容器具有較高的浪涌電流耐受能力，可以避免高次諧波對低壓電力電容器造成的損害。但是，低壓電力無功補償產品的適用環境復雜，在應用時，存在前期考察不便的問題，造成電抗率選擇的不確定性。因此，現有的低壓電力無功補償產品中的投切開關和低壓電力電容器在使用時易受涌流沖擊的危害，造成低壓電力無功補償產品使用壽命的急劇下降。現在市面上的諧波抑制型低壓電力電容器的存在雖然避免了一部分危害，但是普遍存在選型配置功能單一的問題，也需要根據應用現場諧波環境的實際情況來配置電抗率。這樣不但耗費了大量的人力物力，而且無法根據現場諧波環境的變化自動調節，靈活性大大降低。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對現有技術中的低壓電力無功補償產品存在無法根據現場諧波環境的變化自動配置電抗率的上述問題，提供了一種可根據現場諧波環境進行自適應電抗率調節的電抗率自適應型低壓電力電容器。

為解決上述問題，本實用新型的技術方案是：

一種電抗率自適應型低壓電力電容器，所述電抗率自適應型低壓電力電容器包括DSP控制芯片、三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路、異常檢測保護電路、多級用于控制開關通斷的同步開關控制電路、多個電抗器和低壓電力電容器，DSP控制芯片分別于三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路、異常檢測保護電路和同步開關控制電路相連，各級同步開關控制電路上分別依次與電抗器和低壓電力電容器串聯，低壓電力電容器的另一端與中性線相連，各級同步開關控制電路的另一接線端連接有三相線中的一相線，同步開關控制電路內設有同步開關；DSP控制芯片接收并處理三相電壓采樣電路和三相電流采樣電路輸出的電壓、電流采樣信息，DSP控制芯片輸出投切信號到各級同步開關控制電路中，同步開關控制電路控制對應的同步開關投切。

三相電壓采樣電路和三相電流采樣電路用于環境現場采集低壓電力網三相電中的實時電壓和電流，DSP控制芯片接收三相電壓采樣電路和三相電流采樣電路輸出的實時電壓和電流采樣信息，并繪制出實時的波形分析圖，在DSP控制芯片的處理下，可以得到系統電壓和系統電流的各次諧波含量，并計算出無功功率及功率因數。此時，DSP控制芯片根據諧波信息的分析數據，確定在該環境下的合適電抗率參數，并根據無功功率及功率因數，判斷是否滿足電容器投入定值要求，若滿足，則由DSP控制芯片發出投切指令到相應的同步開關控制電路中，控制同步開關執行投切操作，這樣就完成了整個現場諧波環境進行自適應電抗率調節的過程。同步開關控制電路中的同步開關通過相位角技術進行過零投切，實現投入無涌流切除無拉弧的技術指標，這樣能提高機械開關的可靠性，提高低壓電力電容器的壽命。

相比較于現有技術，本實用新型的電抗率自適應型低壓電力電容器設計了多級串聯電抗器的投切選擇，采用DSP控制芯片計算低壓電力網中的各次諧波含量，根據各次諧波含量控制各級串聯電抗器的投切，實現了現場諧波環境進行自適應電抗率的調節，以到達補償容量和可靠性的最佳狀態，大大降低了項目的前期測試和后期維護費用，非常適用于低壓電力系統中諧波環境較惡劣的場合。

優選地，所述同步開關控制電路包括光耦隔離器、整流二極管、電阻和同步開關，光耦隔離器的第一輸出管腳與三相線中的一相線相連，第二輸出管腳接地，光耦隔離器的第一輸入管腳和第二輸入管腳上并聯有反向的整流二極管，光耦隔離器的第一輸入管腳通過電阻與電抗器相連，電阻與電抗器的連接處與光耦隔離器的第二輸入管腳之間連接有同步開關，同步開關與DSP控制芯片相連。

優選地，所述異常檢測保護電路包括用于溫度檢測的過溫檢測電路、用于電流檢測的過流檢測電路、用于電壓檢測的過壓檢測電路、欠壓檢測電路和過諧波檢測電路，DSP控制芯片分別與過溫檢測電路、過流檢測電路、過壓檢測電路、欠壓檢測電路和過諧波檢測電路相連。本實用通過各檢測電路，可實現在電壓過零的時候才將同步開關投入，從而避免了涌流，當系統運行出現過溫、過壓、欠壓或過諧波情況導致設備故障時，DSP控制芯片發出報警信息，控制切斷工作電路保證系統正常運行。異常檢測保護電路可以避免電路在高危狀況下運行，使系統的運行安全可靠性更高。

優選地，所述DSP控制芯片內設有主控單元、A/D轉換單元、諧波檢測單元和存儲單元，主控單元分別與A/D轉換單元、諧波檢測單元和存儲單元相連，A/D轉換單元分別與諧波檢測單元、存儲單元、三相電壓采樣電路、三相電流采樣電路和異常檢測保護電路相連。