文档介绍：摘要
无功功率补偿装置在电力系统中所承担的作用是提高电网的功率因数,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。电力系统;功率因数;目录
摘要 I
引言 1
第1章绪论 2
方案比较及本设计总体方案 2
电力系统传统的智能控制方案 2
中低压电网自动化PLC实现 3
本设计的总体方案 3
第2章硬件部分的设计 6
控制面板 6
互感器 7
电流互感器 7
电压互感器 8
相位判别检测电路 10
主要模块介绍 12
模拟量输入接口模块: 12
中央处理器模块(CPU) 15
无功补偿装置 17
第3章软件部分的设计 19
投切部分的软件设计 19
A/D转换 21
各部分的梯形图与程序 21
程序仿真 24
GX Developer简介 24
仿真结果 25
结论和展望 28
参考文献 29
致谢 30
引言
第1章绪论
图1-1 无功补偿控制系统的框架图因此,为了保证有功功率P1 = P2不变,必须装设补偿容量为φC的无功的电容补偿装置。
式中:COSφ1——改善前的功率因子
COSφ2 ——改善后的功率因子
S1——功率因子改善前的视在功率
S2——功率因子改善后的视在功率
图1-2 无功功率补偿原理图
第2章硬件部分的设计
图2-1 控制面板外观图
图中编号注释:
外壳:控制面板主容器。
电网状态及设置上限下限值LED显示。
选择显示电网状态。
选择设置上限、下限值。
选择显示或设置电压值V,电流值I,功率因数值Φ。
选择设置上限或下限值。
数字键盘,键入上限、下限值。
电容器投切状态显示:1表示第一组电容器,如亮红色表示投如,绿色表示切除,2、3同上。
在供电用电的线路中电流电压大大小小相差悬殊从几安到几万安都有。为便于二次仪表测量需要转换为比较统一的电流,另外线路上的电压都比较高如直接测量是非常危险的。互感器就起到变流和电气隔离作用。
电流互感器
较早前,显示仪表大部分是指针式的电流电压表,所以电流互感器的二次电流大多数是安培级的(如5A等)。现在的电量测量大多数字化,而计算机的采样的信号一般为毫安级(0-5V、4-20mA等)。微型电流互感器二次电流为毫安级,主要起大互感器与采样之间的桥梁作用。
电流互感器与变压器类似也是根据电磁感应原理工作,变压器变换的是电压而电流互感器变换的是电流罢了。如图绕组N1接被测电流,称为一次绕组(或原边绕组、初级绕组);绕组N2接测量仪表,称为二次绕组(或副边绕组、次级绕组)。
电流互感器一次绕组电流I1与二次绕组I2的电流比,叫实际电流比K。电流互感器在额定工作电流下工作时的电流比叫电流互感器额定电流比,用Kn表示。
Kn=I1n/I2n
电流互感器大致可分为两类,测量用电流互感器和保护用电流互感器。
测量用电流互感器:
测量用电流互感器主要与测量仪表配合,在线路正常工作状态下,用来测量电流、电压、功率等。测量用微型电流互感器主要要求:1、绝缘可靠,2、足够高的测量精度,3、当被测线路发生故障出现的大电流时互感器应在适当的量程内饱和(如500%的额定电流)以保护测量仪表。
保护用电流互感器:
保护用电流互感器主要与继电装置配合,在线路发生短路过载等故障时,向继电装置提供信号切断故障电路,以保护供电系统的安全。保护用微型电流互感器的工作条件与测量用互感器完全不同,保护用互感器只是在比正常电流大几倍几十倍的电流时才开始有效的工作。保护用互感器主要要求:1、绝缘可靠,2、足够大的准确限值系数,3、足够的热稳定性和动稳定性。保护用互感器在额定负荷下能够满足准确级的要求最大一次电流叫额定准确限值一次电流。准确限值系数就是额定准确限值一次电流与额定一次电流比。当一次电流足够大时铁芯就会饱和起不到反映一次电流的作用,准确限值系数就是表示这种特性。保护用互感器准确等级5P、10P,表示在额定准确限值一次电流时的允许误差5%、10%。
保护用电流互感器分为:1、过负荷保护电流互感器,2、差动保护电流互感器,3、接地保护电流互感器(零序电流互感器)。
我选用的为CT07型电流互感器。该电流互感器用PBT外壳,耐高温,耐腐蚀; 环氧树脂灌封,隔离性能好,抗冲击性强; 体积小,外形美观,插针式直接焊接线路板; 线性范围宽,一致性好。具体参数如