CN202218016U - 一种谐波抑制及保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种谐波抑制及保护装置，包括浪涌保护器、谐波抑制滤波电路单元、信号采集调制电路单元、微控制器系统和显示单元；所述浪涌保护器的输出端与谐波抑制滤波电路单元的输入端连接，谐波抑制滤波电路单元的输出端与信号采集调制电路单元的输入端连接，信号采集调制电路单元的输出端与微控制器系统的输入端连接，微控制器系统的输出端与显示单元的输入端连接。本实用新型提供的谐波抑制及保护装置可以广泛应用于电力低压配电系统中，具有对高频谐波抑制和浪涌冲击吸收的功能，较好地保护了电网后端的用电设备。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及一种谐波抑制及保护装置，特别是应用于电力低压配电系统中进行高频谐波抑制和浪涌吸收的保护装置。
背景技术
随着半导体器件在电力系统中大量使用，非线性负载引起的谐波危害开始引起重视，电力低压配电系统中的谐波问题也越来越受到人们关注。对于谐波抑制及消除，主要的手段有在配电系统中加入无源电力滤波、有源电力滤波等装置。无源电力滤波装置主要是采用电抗器与电容器的连接组合，通过串联或并联谐振方式使无源电力滤波装置对谐波电压或谐波电流呈现合理阻抗，从而达到谐波抑制或消除的目的。有源电力滤波器主要采用电力电子半导体器件，通过计算出系统的谐波电流或谐波电压有针对性地进行谐波消除，一般是对低频谐波整体进行抑制或消除。
上述方法都已进行使用，无源电力滤波和有源电力滤波装置主要对低频谐波进行抑制及消除，而对高频谐波基本无抑制及消除作用，尤其不能很好地对精密设备、电能、PLC、传感器、无线设备进行高频谐波抑制及保护。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型提供一种解决上述缺陷、工作性能优良的谐波抑制及保护装置。
技术方案：一种谐波抑制及保护装置，包括浪涌保护器、谐波抑制滤波电路单元、信号采集调制电路单元、微控制器系统、报警单元和显示单元；所述浪涌保护器的输出端与谐波抑制滤波电路单元的输入端连接，谐波抑制滤波电路单元的输出端与信号采集调制电路单元的输入端连接，信号采集调制电路单元的输出端与微控制器系统的输入端连接，微控制器系统的输出端分别与报警单元和显示单元的输入端连接。
浪涌保护器对浪涌冲击进行吸收，谐波抑制滤波电路单元对电网上的高频谐波进行抑制，浪涌保护器和谐波抑制滤波电路单元的结合较好地保护了电网后端的用电设备；微控制器系统实现自动、高速处理电压反馈、参数设置、信息显示功能；信号采集调制电路单元将电压信号反馈给微控制器系统的输入端；显示单元用于显示信息的设置、谐波抑制及保护装置的运行状态和测量数据的显示；。
所述微控制器系统的输出端连接有报警单元，报警单元与所述显示单元并联。报警单元由微控制器系统控制，用于对电网电压超限、谐波含量超标进行报警。
所述谐波抑制滤波电路单元为包括电容、电感和电阻的滤波网络，其中电容与电阻并联，电感的输出端分别与电容和电阻的输入端连接。通过流过电感的电流变化和电容的电压的变化实现抑制和消除谐波的功能。
所述信号采集调制电路单元包括分压电阻、差分信号放大器、抗混叠滤波电路和信号钳位电路。
所述微控制器系统包括单片机，单片机上连有集成存储芯片、基准电压电路和三极管放大电路。实现自动、高速处理电压反馈、参数设置、信息显示、报警输出功能。
有益效果：本实用新型提供的谐波抑制及保护装置可以广泛应用于电力低压配电系统中，一方面具有对高频谐波抑制和浪涌冲击吸收的功能，另一方面还具有谐波测量和对电网电压超限、谐波含量超标报警的功能，较好地保护了电网后端的用电设备。
附图说明
图1是本实用新型实施例的原理框图；
图2是本实用新型实施例中微控制器系统的框图；
图3是本实用新型实施例中信号采集调制电路单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型。
如图1所示，用于浪涌保护的浪涌保护器的输出端接入谐波抑制滤波电路单元的输入端，谐波抑制滤波电路单元用于抑制及消除高频谐波，谐波抑制滤波电路的输出端连接信号采集调制电路单元的输入端，信号采集调制电路单元的输出端连接微控制器系统的输入端连接，微控制器系统的输出端分别连接报警单元和显示单元的输入端。微控制器系统控制显示单元，当电网电压超限、谐波含量超标时，报警单元进行报警。单元用于对电网电压超限、谐波含量超标实施保护报警。
如图2所示，微控制器系统包括微控制器、编程端口、外部存储器、复位电路和输出电路，其中编程端口、外部存储器与微控制器双向连接，复位电路连接到微控制器的输入口，输出电路连接到微控制器的输出口。
如图3所示，信号采集调制电路单元的差分信号放大器为运算放大器U4A，U4B、U4C和U4D，分压电阻为三相分压电阻R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R20、R21和R22，TVS管为D1、D3和D4，电容为C6、C7、C8、C9、C15、C16、C17；其中，三相分压电阻R4、R7和R10串联之后接U4A的反相输入端，三相分压电阻R5、R8和R11串联之后接U4A的同相输入端，U4A、电阻R14和C7并联后接电阻R15；三相分压电阻和R12串联之后接U4B的反相输入端，U4B、R13和C6并联后接接电阻R16；三相分压电阻R20、R21和R22串联之后接U4C的反相输入端，U4C、R25和C15并联后接电阻R28；电阻R15和C9、电阻R16和C16以及电阻R28和C17分别组合成抗混叠滤波器，TVS管D1、D3和D4组成信号钳位电路，防止信号超出范围；电阻R23和电阻R26串联，电阻R24和电阻R27串联，电阻R26的输出端和电阻R27的输出端同时接U4D的同相输入端，U4D的反相输入端和输出端接参考电压。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种谐波抑制及保护装置，其特征在于：包括浪涌保护器、谐波抑制滤波电路单元、信号采集调制电路单元、微控制器系统和显示单元；所述浪涌保护器的输出端与谐波抑制滤波电路单元的输入端连接，谐波抑制滤波电路单元的输出端与信号采集调制电路单元的输入端连接，信号采集调制电路单元的输出端与微控制器系统的输入端连接，微控制器系统的输出端与显示单元的输入端连接。
2.如权利要求1所述的谐波抑制及保护装置，其特征在于：所述微控制器系统的输出端连接有报警单元，报警单元和显示单元并联。
3.如权利要求1所述的谐波抑制及保护装置，其特征在于：所述谐波抑制滤波电路单元为包括电容、电感和电阻的滤波网络，其中电容与电阻并联，电感的输出端分别与电容和电阻的输入端连接。
4.如权利要求1所述的谐波抑制及保护装置，其特征在于：所述信号采集调制电路单元包括分压电阻、差分信号放大器、抗混叠滤波电路和信号钳位电路。
5.如权利要求1或2所述的谐波抑制及保护装置，其特征在于：所述微控制器系统包括单片机，单片机上连有集成存储芯片、基准电压电路和三极管放大电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203267637U CN202218016U (zh) | 2011-09-02 | 2011-09-02 | 一种谐波抑制及保护装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203267637U CN202218016U (zh) | 2011-09-02 | 2011-09-02 | 一种谐波抑制及保护装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202218016U true CN202218016U (zh) | 2012-05-09 |
Family
ID=46017244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011203267637U Expired - Lifetime CN202218016U (zh) | 2011-09-02 | 2011-09-02 | 一种谐波抑制及保护装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202218016U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104485741A (zh) * | 2014-12-10 | 2015-04-01 | 江苏斯菲尔电气股份有限公司 | 基于自动组网的无功补偿模块及方法 |
| CN105466508A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-06 | 成都科瑞信科技有限责任公司 | 基于信号滤波处理的简易油耗测试仪 |
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2011
- 2011-09-02 CN CN2011203267637U patent/CN202218016U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN105466508A (zh) * | 2015-11-20 | 2016-04-06 | 成都科瑞信科技有限责任公司 | 基于信号滤波处理的简易油耗测试仪 |
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