本申请涉及电力设备技术领域，特别是涉及一种低压电容装置。
背景技术：
随着现代工业化进程的飞速发展，对电网供电质量的要求越来越高。然而，工业的发展也带来了大量的非线性负载，使得电网产生大量的无功和谐波，影响供电质量。电容器可以减少无功损耗，提高功率因数，改善电网电压质量。
但是，在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：传统电容器在环境温度较高的情况下无法安全稳定的运行。
技术实现要素：
基于此，有必要针对传统电容器在环境温度较高的情况下无法安全稳定的运行的问题，提供一种低压电容装置。
为了实现上述目的，本申请实施例提供了一种低压电容装置，包括微处理器、温度传感器、用于连接外部互感器的采样电路、以及连接采样电路的电流互感器；
还包括同步开关模块和连接同步开关模块的电容器、空气开关；空气开关用于接入电网；
温度传感器、采样电路以及同步开关模块分别连接微处理器；温度传感器将采集到的电容器的温度传输给微处理器；采样电路将通过外部互感器采集到的电网的电流或电压传输给微处理器；电流互感器通过采样电路、将感应到的空气开关的电流传输给微处理器；微处理器通过同步开关模块控制电容器的投切状态。
在其中一个实施例中，还包括变压器；
变压器分别连接同步开关模块、空气开关、微处理器和采样电路。
在其中一个实施例中，还包括掉电侦测电路、桥式驱动电路；
掉电侦测电路分别连接微处理器、变压器；
桥式驱动电路分别连接同步开关模块、微处理器。
在其中一个实施例中，还包括连接微处理器的通信电路。
在其中一个实施例中，还包括连接通信电路的通信接口。
在其中一个实施例中，还包括电压互感器；
电压互感器的一次侧连接空气开关。
在其中一个实施例中，还包括互感器连接接口；
互感器连接接口连接采样电路；互感器连接接口用于连接外部互感器和电流互感器。
在其中一个实施例中，还包括连接电容器的指示灯。
在其中一个实施例中，还包括显示屏以及按键电路；
显示屏、按键电路分别连接微处理器。
在其中一个实施例中，低压电容装置还包括a相磁保持线圈驱动电路、b相磁保持线圈驱动电路以及c相磁保持线圈驱动电路；
同步开关模块包括a相同步开关、b相同步开关以及c相同步开关；
变压器通过a相磁保持线圈驱动电路连接a相同步开关，通过b相磁保持线圈驱动电路连接b相同步开关，通过c相磁保持线圈驱动电路连接c相同步开关；
a相同步开关、b相同步开关以及c相同步开关分别连接微处理器；a相同步开关、b相同步开关以及c相同步开关分别连接电容器；a相同步开关、b相同步开关以及c相同步开关分别连接空气开关。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
低压电容装置包括微处理器、温度传感器、用于连接外部互感器的采样电路、以及连接采样电路的电流互感器；还包括同步开关模块和连接同步开关模块的电容器、空气开关；空气开关用于接入电网；温度传感器、采样电路以及同步开关模块分别连接微处理器；温度传感器将采集到的电容器的温度传输给微处理器；采样电路将通过外部互感器采集到的电网的电流或电压传输给微处理器；电流互感器通过采样电路、将感应到的空气开关的电流传输给微处理器；微处理器通过同步开关模块控制电容器的投切状态，从而，本申请低压电容装置能够在较高的环境温度下安全稳定的运行，进一步的，还可在电网电压波动较大的情况下安全稳定的运行。
附图说明
通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。
图1为一个实施例中低压电容装置的结构示意图；
图2为一个实施例中包含互感器连接接口的低压电容装置的结构示意图；
图3为一个实施例中包含变压器的低压电容装置的结构示意图；
图4为一个实施例中包含掉电侦测电路和桥式驱动电路的低压电容装置的结构示意图；
图5为一个实施例中包含通信电路和通信接口的低压电容装置的结构示意图；
图6为一个实施例中包含指示灯、显示屏和按键电路的低压电容装置的结构示意图；
图7为另一个实施例中低压电容装置的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“安装”、“一端”、“另一端”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
为了解决传统电容器在环境温度较高的情况下无法安全稳定的运行的问题，在一个实施例中，参照图1所示，提供了一种低压电容装置，包括微处理器15、温度传感器21、用于连接外部互感器的采样电路19、以及连接采样电路19的电流互感器23；
还包括同步开关模块11和连接同步开关模块11的电容器17、空气开关13；空气开关13用于接入电网；
温度传感器21、采样电路19以及同步开关模块11分别连接微处理器15；温度传感器21将采集到的电容器17的温度传输给微处理器15；采样电路19将通过外部互感器采集到的电网的电流或电压传输给微处理器15；电流互感器23通过采样电路19、将感应到的空气开关13的电流传输给微处理器15；微处理器15通过同步开关模块11控制电容器17的投切状态。
需要说明的是，空气开关用于连接电网，将低压电容装置接入电网来提高电网的功率因数、改善电网的电压质量、减少电网的无功损耗，具体的，空气开关分别连接电网的a相线、b相线和c相线。
电流互感器的二次侧连接采样电路，电流互感器的一次侧用于采集空气开关的输出电流，即电流互感器的一次侧套入在空气开关的输出端的电线来采集空气开关的输出电流，电流互感器的一次侧分别套入空气开关的输出端的a相线、b相线和c相线。电流互感器用于计算低压电容装置的电流，监测低压电容装置是否有电流投入，保证电流过零时可靠地切除低压电容装置。
采样电路用于采集电网的电流值或电压值，具体的，采样电路连接外部互感器，外部互感器包括外部电流互感器和/或外部电压互感器，外部电流互感器用于感应电网的a相线、b相线和c相线上的电流，外部电压互感器用于感应电网的a相线、b相线和c相线上的电压。采样电路将采集到的电流值和/或电压值传输给微处理器。为了采样电路方便与互感器连接，在一个示例中，参照图2所示，本申请低压电容装置还包括互感器连接接口25；互感器连接接口25连接采样电路19；互感器连接接口25用于连接外部互感器和电流互感器23。
温度传感器用于监测电容器的温度，并将采集到的温度值传输给微处理器。在一个示例中，温度传感器安装在电容器的外壁上，以使更加准确地监测电容器的温度。
微处理器用于通过同步开关模块控制电容器的投切模式及投切容量，以改变本申请低压电容器接入电网的投切模式及投切容量，从而能够有效地提高电网的功率因数、改善电网的电压质量、减少电网的无功损耗。具体的，微处理器基于采样电流采集的电网的电流值和/或电压值以及温度传感器采集的电容器的温度值，来通过同步开关模块控制电容器的投切模式及投切容量。
本申请低压电容装置的各实施例中，低压电容装置包括微处理器、温度传感器、用于连接外部互感器的采样电路、以及连接采样电路的电流互感器；还包括同步开关模块和连接同步开关模块的电容器、空气开关；空气开关用于接入电网；温度传感器、采样电路以及同步开关模块分别连接微处理器；温度传感器将采集到的电容器的温度传输给微处理器；采样电路将通过外部互感器采集到的电网的电流或电压传输给微处理器；电流互感器通过采样电路、将感应到的空气开关的电流传输给微处理器；微处理器通过同步开关模块控制电容器的投切状态，从而，本申请低压电容装置能够在较高的环境温度下安全稳定的运行，进一步的，还可在电网电压波动较大的情况下安全稳定的运行。
在一个实施例中，参照图3所示，提供了一种低压电容装置，包括同步开关模块11、空气开关13、微处理器15、电容器17、采样电路19、温度传感器21以及电流互感器23；
同步开关模块11分别连接空气开关13、微处理器15和电容器17；
微处理器15分别连接采样电路19和温度传感器21；
电流互感器23的二次侧连接采样电路19；
还包括变压器27；
变压器27分别连接同步开关模块11、空气开关13、微处理器15和采样电路19。
需要说明的是，同步开关模块、空气开关、微处理器、电容器、采样电路、温度传感器、电流互感器与上述实施例的功能作用相同，此处不再赘述。
其中，变压器连接空气开关的输出端，将空气开关输出的电能进行转换作为本申请低压电容装置的工作电源。具体的，变压器将空气开关输出的电能转换成5v(伏)的电压源和24v的电压源。其中，5v的电压源用于给微处理器、采样电路提供电源，24v的电压源用于给同步开关模块提供电源。
本申请低压电容装置的各实施例中，利用变电器对空气开关输出的电能进行转换供给低压电容装置使用，保证了低压电容装置的电能自给自足，有利于维持低压电容装置的长期运行，对电网进行调控。
在一个实施例中，参照图4所示，提供了一种低压电容装置，包括同步开关模块11、空气开关13、微处理器15、电容器17、采样电路19、温度传感器21以及电流互感器23；
同步开关模块11分别连接空气开关13、微处理器15和电容器17；
微处理器15分别连接采样电路19和温度传感器21；
电流互感器23的二次侧连接采样电路19；
还包括变压器27；
变压器27分别连接同步开关模块11、空气开关13、微处理器15和采样电路19；
还包括掉电侦测电路29以及桥式驱动电路31；
掉电侦测电路29分别连接微处理器15和变压器31；
桥式驱动电路31分别连接同步开关模块11和微处理器15。
需要说明的是，同步开关模块、空气开关、微处理器、电容器、采样电路、温度传感器、电流互感器、变压器与上述实施例的功能作用相同，此处不再赘述。
其中，掉电侦测电路用于侦测变压器的供电状况，来判断电网是否掉电，当电网掉电时，掉电侦测电路向微处理器输出高电平，微处理器在接收到高电平时控制桥式驱动电路驱动同步开关模块，来切断电容器。
本申请低压电容装置的各实施例中，利用掉电侦测电路和桥式驱动电路，实现在电网掉电时切断电容器，从而保证低压电容装置的安全。
在一个实施例中，参照图5所示，提供了一种低压电容装置，包括同步开关模块11、空气开关13、微处理器15、电容器17、采样电路19、温度传感器21以及电流互感器23；
同步开关模块11分别连接空气开关13、微处理器15和电容器17；
微处理器15分别连接采样电路19和温度传感器21；
电流互感器23的二次侧连接采样电路19；
还包括通信电路33；
通信电路33连接微处理器15。
需要说明的是，同步开关模块、空气开关、微处理器、电容器、采样电路、温度传感器、电流互感器与上述实施例的功能作用相同，此处不再赘述。
其中，通信电路用于实现低压电容装置与低压电容装置的连接，在电网需要更大容量的调节时，可将多个低压电容装置进行连接组成更大容量的低压电容装置组。在一个示例中，通信电路为can(controllerareanetwork，控制器局域网络)通信电路。为了更方便低压电容装置之间的连接，在一个实施例中，还包括通信接口35；通信接口35连接通信电路33。
本申请低压电容装置的各实施例中，利用通信电路实现低压电容装置之间的连接，从而满足对电网更大容量的调节。
在一个实施例中，参照图6所示，提供了一种低压电容装置，包括同步开关模块11、空气开关13、微处理器15、电容器17、采样电路19、温度传感器21以及电流互感器23；
同步开关模块11分别连接空气开关13、微处理器15和电容器17；
微处理器15分别连接采样电路19和温度传感器21；
电流互感器23的二次侧连接采样电路19；
还包括指示灯37；指示灯37连接电容器17。
还包括显示屏39以及按键电路41；
显示屏39、按键电路41分别连接微处理器15。
需要说明的是，同步开关模块、空气开关、微处理器、电容器、采样电路、温度传感器、电流互感器与上述实施例的功能作用相同，此处不再赘述。
其中，指示灯用于指示电容器的投切状态。按键电路用于方便用户对低压电容装置进行操作。显示屏用于显示低压电容装置的工作参数，在一个示例中，显示屏可为lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示屏)显示屏或led(lightemittingdiode，译为发光二极管)显示屏。
本申请低压电容装置的各实施例中，指示灯方便用户能够直接地观察到低压电容装置的运行状态，按键电路方便用户操作低压电容装置，显示屏方便用户能够直接观察低压电容装置的运行参数。
在一个实施例中，参照图7所示，提供了一种低压电容装置，包括同步开关模块、空气开关、微处理器、电容器、采样电路、温度传感器、电流互感器、变压器、掉电侦测电路、桥式驱动电路、通信电路、通信接口、电压互感器、互感器连接接口、指示灯、显示屏以及按键电路；
还包括a相磁保持线圈驱动电路、b相磁保持线圈驱动电路以及c相磁保持线圈驱动电路；
同步开关模块包括a相同步开关、b相同步开关以及c相同步开关；
微处理器分别连接a相同步开关、b相同步开关、c相同步开关、采样电路、变压器、温度传感器、掉电侦测电路、桥式驱动电路、通信电路、显示屏、按键电路以及电流互感器的二次侧；电流互感器的一次侧用于采集空气开关的输出电流；
变压器通过a相磁保持线圈驱动电路连接a相同步开关，通过b相磁保持线圈驱动电路连接b相同步开关，通过c相磁保持线圈驱动电路连接c相同步开关；变压器还分别连接空气开关、掉电侦测电路、采样电路；
a相同步开关、b相同步开关、c相同步开关分别连接电容器；a相同步开关、b相同步开关、c相同步开关分别连接桥式驱动电路；a相同步开关、b相同步开关以及c相同步开关分别连接空气开关；
采样电路连接互感器连接接口；通信电路连接通信接口；电压互感器的一次侧连接空气开关；
其中，空气开关用于接入电网；采样电路用于连接外部互感器，采集电网上的电流值或电压值，并将电流值或电压值传输给微处理器；温度传感器用于采集电容器的温度值，并将温度值传输给微处理器。
本申请低压电容装置的各实施例中，采用独特的设计，保障了低压电容装置能够适应较高的环境温度和电网电压波动较大的情况，可用于低压电网，以减少电网的无功损耗，提高电网的功率因数，改善电网的电压质量，降低线路损耗，提高电网或变压器的有功输出，由它组成的低压无功补偿装置具有补偿方式灵活、补偿效果好、装置体积小、功耗低、安装维护方便、使用寿命长、保护功能强、可靠性高等特点，并真正做到过零投切，满足用户对设备的实际需求，适应了现代电网对无功补偿设备的更高要求。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
1.一种低压电容装置，其特征在于，包括微处理器、温度传感器、用于连接外部互感器的采样电路、以及连接所述采样电路的电流互感器；
还包括同步开关模块和连接所述同步开关模块的电容器、空气开关；所述空气开关用于接入电网；
所述温度传感器、所述采样电路以及所述同步开关模块分别连接所述微处理器；所述温度传感器将采集到的所述电容器的温度传输给所述微处理器；所述采样电路将通过所述外部互感器采集到的所述电网的电流或电压传输给所述微处理器；所述电流互感器通过所述采样电路、将感应到的所述空气开关的电流传输给所述微处理器；所述微处理器通过所述同步开关模块控制所述电容器的投切状态。
2.根据权利要求1所述的低压电容装置，其特征在于，还包括变压器；
所述变压器分别连接所述同步开关模块、所述空气开关、所述微处理器和所述采样电路。
3.根据权利要求2所述的低压电容装置，其特征在于，还包括掉电侦测电路和桥式驱动电路；
所述掉电侦测电路分别连接所述微处理器、所述变压器；
所述桥式驱动电路分别连接所述同步开关模块、所述微处理器。
4.根据权利要求1所述的低压电容装置，其特征在于，还包括连接所述微处理器的通信电路。
5.根据权利要求4所述的低压电容装置，其特征在于，还包括连接所述通信电路的通信接口。
6.根据权利要求1所述的低压电容装置，其特征在于，还包括电压互感器；
所述电压互感器的一次侧连接所述空气开关。
7.根据权利要求1所述的低压电容装置，其特征在于，还包括互感器连接接口；
所述互感器连接接口连接所述采样电路；所述互感器连接接口用于连接所述外部互感器和所述电流互感器。
8.根据权利要求1所述的低压电容装置，其特征在于，还包括连接所述电容器的指示灯。
9.根据权利要求1所述的低压电容装置，其特征在于，还包括显示屏以及按键电路；
所述显示屏、所述按键电路分别连接所述微处理器。
10.根据权利要求2或3所述的低压电容装置，其特征在于，所述低压电容装置还包括a相磁保持线圈驱动电路、b相磁保持线圈驱动电路以及c相磁保持线圈驱动电路；
所述同步开关模块包括a相同步开关、b相同步开关以及c相同步开关；
所述变压器通过所述a相磁保持线圈驱动电路连接所述a相同步开关，通过所述b相磁保持线圈驱动电路连接所述b相同步开关，通过所述c相磁保持线圈驱动电路连接所述c相同步开关；
所述a相同步开关、所述b相同步开关以及所述c相同步开关分别连接所述微处理器；所述a相同步开关、所述b相同步开关以及所述c相同步开关分别连接所述电容器；所述a相同步开关、所述b相同步开关以及所述c相同步开关分别连接所述空气开关。
技术总结