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一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置

阅读：750发布：2024-02-18

专利汇可以提供一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置，该装置为模块化结构，包括控制模块、保护模块、容抗模块及互感器，所述的控制模块、保护模块及容抗模块分别通过各自自身设置的插拔式连接器与母线连接，所述的容抗模块与保护模块连接，所述的控制模块与容抗模块连接，所述的互感器与控制模块连接。与现有技术相比，本实用新型具有可规模化生产、成本低，尤其是维护特别方便简单，不需要专业人士参与诊断和维修，只需换个抽屉即可。，下面是一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置，其特征在于，该装置为模块化结构，包括控制模块、保护模块、容抗模块及互感器，所述的控制模块、保护模块及容抗模块分别通过各自自身设置的插拔式连接器与母线连接，所述的容抗模块与保护模块连接，所述的控制模块与容抗模块连接，所述的互感器与控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置，其特征在于，所述的控制模块包括处理器子模块、A/D采样子模块、扩展存储器子模块、LCD液晶显示子模块、保护单元子模块、锁相环及倍频子模块、通讯子模块、控制单元子模块，所述的处理器子模块分别与A/D采样子模块、扩展存储器子模块、LCD液晶显示子模块、保护单元子模块、锁相环及倍频子模块、通讯子模块、控制单元子模块连接，所述的锁相环及倍频子模块与A/D采样子模块连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置，其特征在于，所述的保护模块包括空气开关和避雷器。
4.根据权利要求1所述的一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置，其特征在于，所述的容抗模块包括熔断器、电容器、投切开关、电抗器和功率子模块。
5.根据权利要求4所述的一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置，其特征在于，所述的功率子模块为晶闸管投切开关、复合开关或接触器。

说明书全文

一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种无功补偿装置，尤其是涉及一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置。

背景技术

[0002] 电力系统中的无功补偿装置发展到今天，经历了同步调相机、电容器、静止无功补偿装器、静止无功发生器几个阶段。传统的无功功率补偿装置主要是同步调相机和并联电容器。

[0003] 同步调相机是早期无功补偿装置的典型代表。同步调相机不仅能补偿固定的无功功率，对变化的无功功率也能进行动态的补偿。至今在无功补偿领域中这种装置还在使用，而且随着控制技术的进步，其控制性能还有所改善。但是它属于旋转设备，运行中的损耗和噪声都比较大，技术上己显落后。

[0004] 并联电容器是电网中用的最多的一种专用的无功功率补偿设备。无功补偿电容器原理简单，但由于电容器有使用寿命，现场更换要断电，比较麻烦，大多数无功功率补偿设备在损坏后基本处于的废弃状态。

[0005] 现场配置的电容器一旦施工，很难再作改动。但现场情况非常复杂，随着时间的推移，设备的更换，原来配置的电容一般很难满足要求。

[0006] 目前也有模块化的产品，但做成模块化后再用普通的电柜安装方式反而给将来的维护带来麻烦，因为模块比单纯的交流电容重的多。

[0007] 总之，目前的无功补偿技术是比较成熟的，但对电力系统内部或其它用户来说，他们不需要特别尖端的技术，目前的技术完全能够满足性能上的要求，但涉及到交流电容这种需要定期更换的器件，用户往往缺少专业技术去判断与更换，或维护改造特别麻烦，尤其是牵涉到系统内的装置或安装位置比较特殊的比如柱上式无功补偿柜这类装置更麻烦，当这些装置出故障，电力部门的习惯做法往往是直接报废，所以市场需要一种在维护改造上特别简易、方便和实用的革命性装置或结构。实用新型内容

[0008] 本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可规模化生产、成本低，且使用和维护方便的基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置。

[0009] 本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置，其特征在于，该装置为模块化结构，包括控制模块、保护模块、容抗模块及互感器，所述的控制模块、保护模块及容抗模块分别通过各自自身设置的插拔式连接器与母线连接，所述的容抗模块与保护模块连接，所述的控制模块与容抗模块连接，所述的互感器与控制模块连接。

[0010] 所述的控制模块包括处理器子模块、A/D采样子模块、扩展存储器子模块、LCD液晶显示子模块、保护单元子模块、锁相环及倍频子模块、通讯子模块、控制单元子模块，所述的处理器子模块分别与A/D采样子模块、扩展存储器子模块、LCD液晶显示子模块、保护单元子模块、锁相环及倍频子模块、通讯子模块、控制单元子模块连接，所述的锁相环及倍频子模块与A/D采样子模块连接。

[0011] 所述的保护模块包括空气开关和避雷器。

[0012] 所述的容抗模块包括熔断器、电容器、投切开关、电抗器和功率子模块。

[0013] 所述的功率子模块为晶闸管投切开关、复合开关或接触器。

[0014] 与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

[0015] 1、现场施工特别方便，采用热插拔技术，允许在工作的电气系统进行频繁的热插拔，不会导致系统失效和高成本的中断。

[0016] 2、使用和维护改造特别方便：故障时有明确指示与定位，更换故障部位特别简单；并联入网运行，投运和切除时，不影响其他设备工作；可随意更改模块大小，适应现场不同的需求。

[0017] 3、规模化生产，成本适中，灵活定制：本发明是模块化设计，易于量产，降低成本，并可以根据用户需求定制。附图说明

[0018] 图1为本实用新型的结构示意图；

[0019] 图2为控制模块的结构示意图；

[0020] 图3为本实用新型的电气连接结构示意图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

[0022] 实施例

[0023] 如图1所示，一种基于插拔技术的模块化抽屉式并联无功补偿装置，该装置为模块化结构，包括控制模块c、保护模块a、容抗模块b及互感器e。控制模块c、保护模块a及容抗模块b分别通过各自自身设置的插拔式连接器与母线d连接，容抗模块b与保护模块a连接，控制模块c与容抗模块b连接，互感器e与控制模块c连接。模块划分合理、明确。

[0024] 如图2所示，控制模块包括处理器子模块c1、A/D采样子模块c2、扩展存储器子模块c3、LCD液晶显示子模块c4、保护单元子模块c5、锁相环及倍频子模块c6、通讯子模块c7、控制单元子模块c8。处理器子模块c1分别与A/D采样子模块c2、扩展存储器子模块c3、LCD液晶显示子模块c4、保护单元子模块c5、锁相环及倍频子模块c6、通讯子模块c7、控制单元子模块c8连接。锁相环及倍频子模块c6与A/D采样子模块c2连接。其核心部分是TMS320LF2407，它是美国德州公司专门为电机控制设计的一款2000系列的DSP芯片，采用高性能静态CMOS技术，工作电压3.3V，功耗低；其最高主频为40MHz，使得指令周期缩短到25ns，提高了控制器的实时控制能力；片内有32K字的FLASH程序存储器、1.5K字的数据/程序RAM、544字的双口RAM、2K字的单口RAM、两个事件管理器EVA、EVB和8个16位的脉宽调制(PWM)通道，还可通过SCI口与外界通讯，形成一个完整的数字化控制平台。

[0025] 保护模块包括空气开关和避雷器。容抗模块包括熔断器、电容器、投切开关、电抗器和功率子模块。功率子模块为晶闸管投切开关、复合开关或接触器。容抗模块、保护模块、控制模块与母线通过插拔式连接器连接，由控制模块进行控制。

[0026] 各个模块全部或部分实现插拔功能(不断电热插拔或断电冷插拔)。现场施工与维修、更新、改造特别方便，能够在不切断交流电源的情况下，自由在线插拔与更换模块，维护改造方便快捷。

[0027] 所述机柜中留有空间，可随意增减模块或更换大小不同的模块，以适应复杂的现场状况。

[0028] 安装更换模块不用任何工具的抽屉式结构，无任何需要借助于工具的紧固件。

[0029] 本发明属于无源无功补偿装置或与有源混合的无功补偿装置，我们不要求覆盖纯有源的无功补偿装置。

[0030] 我们要求本结构是整机或其它装置中的一个部分。

[0031] 覆盖高低压无功补偿装置，覆盖电力系统内外的无功补偿装置。

[0032] 无源部分覆盖固定投切、接触器投切、晶闸管投切、复合开关投切或上述方式混合投切的共补或分补或共补分补混合的装置或结构。

[0033] 插拔功能要求如下：

[0034] 1.带电插拔模块时，确保不造成模块的硬件损坏；

[0035] 2.带电插拔模块时，CPU不停机，并产生报警；

[0036] 3.带电插拔模块时，该模块I/O通道的数值保持不变，而其他模块的运行不受影响；

[0037] 4.带电插拔模块时，CPU中触发中断组织块，得到模块拔出或插入的事件信息，在用户程序或中断组织块中进行相应控制逻辑和I/O通道的处理。

[0038] 如图3所示，母线A、B、C与负载34连接。控制模块、保护模块、容抗模块分别通过插拔式连接器31与母线A、B、C连接。控制模块包括控制单元子模块33。所述的电气路中，功率子模块32可采用晶闸管或接触器或复合开关等各类投切开关。电容器可采用三相共补或分补的方式，根据现场的情况作不同的方案组合。并可根据现场情况加装/不装电抗器。

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