CN112531652A - 一种应用在有源电力滤波器的过电压保护装置 - Google Patents

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朱东柏
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Abstract

本发明提供了一种应用在有源电力滤波器上的过电压保护装置，该过电压保护装置包括电压监测电路、低通滤波电路和启动电路三部分，所述电压监测电路负责监测直流母线电压，所述低通滤波电路与所述电压监测电路相连，用于过滤直流母线中掺杂的大量杂波，防止过压保护装置误动作，所述启动电路为含有施密特触发器的波形整形电路，安装在低通滤波电路之后，收到控制信号切断电路，同时防止发生故障时，主接触器频繁动作，造成损失。

Description

一种应用在有源电力滤波器的过电压保护装置
技术领域
本发明涉及到有源电力滤波器的过电压保护。
背景技术
有源电力滤波器（Active power filter）是一个通过动态抑制谐波、补偿无功的设备装置，可以实时补偿幅值和频率均存在变化的谐波电流，与传统的无源LC滤波器相比，滤波特性不受网络阻抗参数的影响，动态性能好，是目前治理谐波最为有效的手段。
当控制电路发生故障，或者系统遭受雷击等事故，直流母线电压可能会超过直流母线电容的耐压值，造成直流母线电容损坏，因此直流母线过电压保护装置很有必要。
要对直流母线进行保护，就需要实时监测直流母线电压，目前一般使用电压传感器，配合AD转换电路及微处理器完成电压监测工作，这种方法成本比较高，线路复杂，如果遭遇雷击，可能过电压保护电路本身也会损坏，而且需要一定的计算时间，因此提供了一套不依赖微处理器的过电压保护装置，通过验证，其动作准确，可靠性高，符合系统要求。
发明内容
本发明为解决上述问题，提供了一种不依赖微处理器的过压保护装置。
本发明解决其技术问题是通过以下的技术方案来实现的：
本发明提供了一种应用在有源电力滤波器的过电压保护装置，该装置由电压监测电路、低通滤波电路、和启动电路三部分组成。其中电压监测电路负责监测直流母线电压，其在高压侧不需要电源，与电压监测电路相连的是低通滤波电路，用于过滤直流母线中掺杂的大量杂波，防止过压保护装置误动作，在低通滤波电路之后加上含有施密特触发器的波形整形电路，收到控制信号切断电路，同时防止发生故障时，主接触器频繁动作，造成损失。
本发明的电压检测电路由电阻组成分压电路，当受到雷击或者其他故障时，电阻上的电压击穿稳压二极管时，三极管导通，光电耦合导通。
上述电路的特点在于，电压监测部分在高压侧不需要电源，所有元件均由分压电阻提供电能，光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力，设定的动作电压为950V，当直流母线电压超过950V时，光耦导通，将过电压信号传送出去。
本装置的滤波电路是由RC滤波电路组成的低通滤波电路，当过电压信号传送出来以后，如果不加处理，可能无法使用，因为直流母线含有大量谐波，这些杂波可能会造成过压保护电路误动作，必须将直流母线上高频杂波滤除。
在低通滤波电路后，加上含有施密特触发器的波形整形电路，这是由于从低通滤波电路输出的信号驱动能力比较弱，电平不稳定。三极管根据控制信号导通或截止，从而控制主继电器的断开，继电器形成自锁回路，这样一旦直流母线发生过电压，即使直流母线电压重新回归正常有源电力滤波器也不能投入电网，这样就防止了发生故障时，主接触器频繁动作，造成损失。
在电路启动时，必须手动将按钮按下，这样主接触器才能闭合，故电力有源滤波器的投入只能是手动，而发生故障时则是自动切除的。
附图说明
图1是本发明装置的电压监测电路。
图2是本发明装置的低通滤波电路。
图3是本发明装置的启动电路。
图4是本发明装置的过压保护电路总体电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明装置中的附图，对本发明装置的技术方案进行清楚、完整的描述。
请参考图1，图1为本发明的电压检测电路，如图所示R1和R2组成分压电路，当受到雷击或者其他故障时，R2上的电压击穿稳压二极管D2时，三极管Q1导通，光电耦合U1导通。
上述电路的特点在于，电压监测部分在高压侧不需要电源，所有元件均由分压电阻R2提供电能。流过R1的电流为1.8mA，这个电流足以使光电耦合U1导通，光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
请参考图1，此处设定的动作电压为950V，当直流母线电压超过950V时，光耦导通，讲过电压信号传送出去。
请参考图2，这是由RC滤波电路组成的低通滤波电路，当过电压信号传送出来以后，如果不加处理，可能无法使用，因为直流母线含有大量谐波，这些杂波可能会造成过压保护电路误动作，必须将直流母线上高频杂波滤除。
请参考图3，在低通滤波电路后，加上含有施密特触发器的波形整形电路，这是由于从低通滤波电路输出的信号驱动能力比较弱，电平不稳定，如图所示，三极管Q2根据控制信号导通或截止，继电器J1形成自锁回路，这样一旦直流母线发生过电压，主接触器断开，J1断电，即使直流母线电压重新回归正常有源电力滤波器也不能投入电网，这样就防止了发生故障时，主接触器频繁动作，造成损失。
请参考图3，在电路启动时，必须手动将按钮J2按下，这样主接触器J3才能闭合，故电力有源滤波器的投入只能是手动，而发生故障时则是自动切除的。
图4为本发明的总体电路图。

Claims (3)

1.一种应用在有源电力滤波器的过电压保护装置，其特征在于，包括电压监测电路、低通滤波电路和启动电路，所述电压监测电路负责监测直流母线电压，所述低通滤波电路与所述电压监测电路相连，用于过滤直流母线中掺杂的大量杂波，防止过压保护装置误动作，所述启动电路为含有施密特触发器的波形整形电路，安装在低通滤波电路之后，收到控制信号切断电路，同时防止发生故障时，主接触器频繁动作，造成损失。
2.根据权利要求1所述的应用在有源电力滤波器的过电压保护装置，其特征在于，所述电压检测电路中由电阻组成分压电路，当受到雷击或者其他故障时，电阻上的电压击穿稳压二极管时，三极管导通，光电耦合导通。
3.根据权利要求2所述的应用在有源电力滤波器的过电压保护装置，其特征在于，电压监测部分在高压侧不需要电源，所有元件均由分压电阻提供电能，光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
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