CN103236689A - 一种电能质量诊断、治理的仿真装置 - Google Patents

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陈佩琦
李传明
王卫
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Abstract

一种电能质量诊断、治理的仿真装置,采用常见的负荷类型进行适当的组合，并辅助以一些控制措施，产生需要的电压电流信号；采用接口式的设计理念，方便用户搭建测量电路，具有非常大的灵活性。该装置具有结构简单、负载类型全、电压可调、电流小，安全可靠等优点，因此有一定的应用前景。

Description

一种电能质量诊断、治理的仿真装置
技术领域
本申请属于电力系统技术领域，具体涉及一种电能质量诊断、治理的仿真装置。
背景技术
当今社会电能质量问题越来越得到电力用户的关注，有关电能质量仪器、软件的研发近几年呈现一种蓬勃发展的趋势。
仪器或软件的研发需要大量的电力信号数据来校验，研发的过程中缺少相关的电力信号数据是普遍的现象，如何采集或保存这些数据是亟待解决的困难。当前市场上电能质量测试仪器普遍存在功能有限、存储空间小的缺点，采集的数据远不能满足大型电能质量计算机软件的分析要求。在线监测是个很好的解决方案，但研发软件的公司往往缺少相关的、真实的测试环境供采集设备采集数据，也不可能长期在实际用能环境中在线调试测试软件。针对此种情况，我们提出了一种电能质量诊断、治理的仿真方法，为相关软件的开发提供数据支持。
发明内容
本发明旨在解决研发《电力信号分析相关软件》的分析数据的来源问题，其目的是设计一个具有结构简单、安全可靠、组合方便、低压、小电流，接近真实工况，便于监测装置监测电力信号的仿真系统。
本申请公开了一种电能质量诊断、治理的仿真装置，可以模拟实际工况，产生各种电能质量问题的信号，包括谐波、电压波动、电压闪变、三相不平衡等。
本发明具体采用以下技术方案：
一种电能质量诊断、治理的仿真装置，包括：3P总断路器QF1，A相断路器QF2，B相断路器QF3，C相断路器QF4，调压器，多组电感，多组电容，B相电热设备，阻波器，节能灯，和C相电热设备；其特征在于：
所述仿真装置通过3P总断路器QF1与三相四线制交流电源相连；
A相电源通过A相断路器QF2连接至调压器的输入端，所述调压器的输出端连接至由多组电感和多组电容组成的并联支路；
B相电源通过B相断路器QF3连接至B相电热设备；
C相电源通过C相断路器QF4连接至由阻波器、节能灯、和C相电热设备组成的C相混合支路，其中，在C相混合支路中，阻波器和节能灯串联连接后的支路与C相电热设备并联连接；
其中，在所述仿真装置的多个支路上设置有有接线孔，该接线孔能够采用导线短接运行，也可以串接监测装置以检测相应支路电流的大小；
在所述多组电感和多组电容组成的并联支路、B相电热设备以及C相混合支路中还设置有信号指示灯以指示各相应支路负载通电的情况；
A相断路器QF2、B相断路器QF3、C相断路器QF4负载侧均连接FU熔断器起保护负载的作用。
所述调压器的输入侧和输出侧之间还并接有旁路开关。
每一组电感和每一组电容支路均有开关控制接通或断开，以便根据需要对电感或电容进行组合，调节电路参数。
本发明具有以下技术效果：
①应能满足两台某型电能质量数据采集设备同时接入系统监测；
②应具有阻性、容性和感性三种负载；
③应能随时添加和切除某种负载，采集设备能接入系统任意节点；
④电流、电压等级满足采集设备要求或通过PT、CT接入采集设备
⑤具有保护措施及信号灯指示。
附图说明
图1为本发明电能质量诊断、治理仿真装置结构原理图；
图2为电能质量诊断、治理仿真装置柜体布置图。
具体实施方式
下面根据说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细说明。
如图1所示，为本申请电能质量诊断、治理仿真装置的电气原理图，所述电能质量诊断、治理的仿真装置包括：3P总断路器QF1，A相断路器QF2，B相断路器QF3，C相断路器QF4，调压器，多组电感，多组电容，B相电热设备，阻波器，节能灯，和C相电热设备；所述仿真装置通过3P总断路器QF1与三相四线制交流电源相连；
A相电源通过A相断路器QF2连接至调压器的输入端，所述调压器的输出端连接至由多组电感和多组电容组成的并联支路；
B相电源通过B相断路器QF3连接至B相电热设备；
C相电源通过C相断路器QF4连接至由阻波器、节能灯、和C相电热设备组成的C相混合支路，其中，在C相混合支路中，阻波器和节能灯串联连接后的支路与C相电热设备并联连接；
其中，在所述仿真装置的多个支路上设置有有接线孔，该接线孔能够采用导线短接运行，也可以串接监测装置以检测相应支路电流的大小；
在所述多组电感和多组电容组成的并联支路、B相电热设备以及C相混合支路中还设置有信号指示灯以指示各相应支路负载通电的情况；
A相断路器QF2、B相断路器QF3、C相断路器QF4负载侧均连接FU熔断器起保护负载的作用。
以下分相介绍本发明电能质量诊断、治理仿真装置的电气结构。
电源通过一根四芯电缆引入，经一个3P总断路器为系统供电，其中负载均为单相负载，每一相接一路负载，负载类型不同，且均有断路器和熔断器保护。
A相：电感、电容、调压器。
模拟感性负载和容性负载，且电感和电容可根据需要任意组合，改变电路参数，使监测装置测得的电压、电流信号具有一定的相位差。调压器调节系统电压模拟电压波动与闪变,监测装置测得的电压信号显示的波形会反映出来，不用时可以旁路掉；
B相：电热设备，模拟阻性负载，监测装置测得的电压、电流信号能反映出阻性负载的特征；
C相：阻波器、节能灯、电热设备。节能灯是谐波源，其三次谐波含量很大；该阻波器可以阻止三次谐波对电源的污染；阻波器旁路时，监测装置测得的波形含有大量的三次谐波；阻波器接入时，监测装置测得的波形三次谐波含量将大大减少。
如图2所示，为装置的柜体布置图；柜体的外观采用操作台的样式，便于操作人员操作。其操作面板上主要由图1中指示灯、开关或按钮和接线孔以及插座组成。
在线测量数据的方法:
将电能质量监测仪的电压输入端直接或经过PT接入柜体面板上的电压测点、电流输入端直接串入需要测量的负载电路中，或经CT接入。没有用到的测点用导线短接起来。
接通电源，按下按钮或开关。观察电能质量监测仪的屏显，观察波形。将电脑、电能质量监测仪通过网线或RS485线连接起来，启动通讯，获取电力信号数据，存储起来，供电力信号分析软件分析使用。
以上给出的实施例用以说明本发明和它的实际应用，并非对本发明作任何形式上的限制，任何一个本专业的技术人员在不偏离本发明技术方案的范围内，依据以上技术和方法作一定的修饰和变更当视为等同变化的等效实施例。

Claims (3)

1.一种电能质量诊断、治理的仿真装置，包括：3P总断路器QF1，A相断路器QF2，B相断路器QF3，C相断路器QF4，调压器，多组电感，多组电容，B相电热设备，阻波器，节能灯，和C相电热设备；其特征在于：
所述仿真装置通过3P总断路器QF1与三相四线制交流电源相连；
A相电源通过A相断路器QF2连接至调压器的输入端，所述调压器的输出端连接至由多组电感和多组电容组成的并联支路；
B相电源通过B相断路器QF3连接至B相电热设备；
C相电源通过C相断路器QF4连接至由阻波器、节能灯、和C相电热设备组成的C相混合支路，其中，在C相混合支路中，阻波器和节能灯串联连接后的支路与C相电热设备并联连接；
其中，在所述仿真装置的多个支路上设置有有接线孔，该接线孔能够采用导线短接运行，也可以串接监测装置以检测相应支路电流的大小；
在所述多组电感和多组电容组成的并联支路、B相电热设备以及C相混合支路中还设置有信号指示灯以指示各相应支路负载通电的情况；
A相断路器QF2、B相断路器QF3、C相断路器QF4负载侧均连接FU熔断器起保护负载的作用。
2.根据权利要求1所述的电能质量诊断、治理的仿真装置，其特征在于：
所述调压器的输入侧和输出侧之间还并接有旁路开关。
3.根据权利要求1或2所述的电能质量诊断、治理的仿真装置，其特征在于：
每一组电感和每一组电容支路均有开关控制接通或断开，以便根据需要对电感或电容进行组合，调节电路参数。
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