CN202330555U - 谐波检测电路装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种谐波检测电路装置，包括谐波数据采集器、谐波数据接收器；谐波数据采集器和谐波数据接收器之间通过无线传送信息，且实现完全电气隔离，该装置利用电容式传感器可以实现高压输电线路谐波的直接测量。

Description

谐波检测电路装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于检测高压线路谐波状况的谐波检测电路装置。 

背景技术

电能是现代社会使用最为广泛的能源，现代工业的发展带来了电网电能质量下降和高质量电能需求之间的矛盾。一方面，由于节能技术和自动化技术的推广，各种电力电子装置如大型电弧炉、电力机车、整流设备、变频器、变流器、开关电源、电抗器等非线性扰动负载的接入日益增多，不但使电能的需求量日益增加，而且不可避免地将产生的高次谐波电流大量注入电网，造成了诸如电网电压波形畸变、电压闪变、干扰等现象，导致电能质量日趋恶化；另一方面，由于电力电子技术发展的需要，各种芯片制造、精密加工设备如变频调速驱动器、机器人、自动生产线、可编程控制器、计算机信息系统等敏感负荷设备不但对供电电压中断、闪变和谐波含量等供电质量提出了更为严格的要求，而且对电源的波动和外界干扰十分敏感。任何供电质量的恶化都可能造成产品质量的下降，造成重大的经济损失。可见，电能质量问题不但影响电网中设备的安全、经济、可靠运行，关系到正常工农业生产，而且也阻碍了电力电子技术的发展，降低了人们的生活质量，世界各国十分重视供电可靠性和供电质量的管理，因此，为了更好的采取措施抑制谐波，提高供电质量就需要更便捷，更安全的高压电网检测设备对电网参数进行准确、实时的监测。 

谐波检测作为谐波问题中的一个重要分支，可以准确、实时检测出电 网中的畸变电流、电压，对抑制谐波有着重要的指导作用。谐波检测是各项工作的基础和主要依据。对电网谐波的检测一方面便于鉴定实际电力系统以及谐波源用户的谐波水平是否符合标准的规定，包括对所有谐波源用户的设备投运时的测量。另一方面在电气设备调试、投运时的谐波测量中，以确保设备投运后电力系统和设备的安全及经济运行。通过对电网谐波的检测有助于排除谐波故障或其他异常原因，有助于谐波专题测试，如谐波阻抗、谐波潮流、谐波谐振和放大等。 

随着电力电子技术的发展，电力电子装置带来的谐波问题对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁，给周围电气环境带来了极大影响，谐波被认为是电网的一大公害，同时也阻碍了电力电子技术的发展，因此，对电力系统谐波问题的研究已被人们逐渐重视。电力电子装置等非线性负载所产生的谐波会引起负载和输电设备的过载、失控和增加损耗，甚至严重危害电网和用电设备的安全。随着电力电子技术在家庭、工业、交通、国防日益广泛的应用，电力电子装置本身功率容量和功率密度的不断增大，电网遭受谐波污染也日益严重，谐波危害可以归结为： 

1)消耗无功与增加线路损耗； 

2)引起设备过载、降低设备绝缘等级、加速绝缘老化甚至引起火灾等； 

3)降低负载工作性能(如使电机产生附加力矩等)； 

4)影响计量准确度，影响继电保护等装置可靠运行； 

5)对通信系统和计算机网络产生电磁干扰(EMI)等； 

6)引起系统不稳定，危害电网安全运行。 

电网谐波已成为许多电子设备与系统现场可靠运行的主要障碍之一， 谐波污染的问题还严重阻碍了诸如变频调速等大批高效、节能电力电子技术的推广应用。因此，国内外都在加紧研究谐波污染的治理方法。但是目前还无法直接对高压电网线路谐波情况直接测量，只有采用间接的方法，电压等级越高越难以实现，而本实用新型提出的非接触测量高压电网的谐波检测电路装置可以解决目前无法直接测量的问题。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何利用电容式传感器获得高压输电线路谐波状况的谐波检测电路装置。为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种场强式检测高压线路谐波状况的谐波检测电路装置。 

谐波检测电路装置，包括谐波数据采集器、谐波数据接收器；谐波数据采集器和谐波数据接收器之间通过无线传送信息，且实现完全电气隔离。 

谐波数据采集器，包括电容感应式传感器、信号调理电路、数据采集微处理器、无线发射电路和采集端电源电路；电容感应式传感器与高压输电线路接触获得电压谐波信号，电容感应式传感器的输出端与信号调理电路的输入端连接；信号调理电路的输出端与数据采集微处理器的A/D端连接；无线发射电路的输入端与数据采集微处理器的串口连接，无线发射电路的输出端与电容感应式传感器的输入端连接；采集端电源电路与数据采集微处理器的电源端连接。 

谐波数据接收器，包括无线接收电路、时钟电路、数据接收微处理器、键盘电路、显示电路和接收端电源电路；无线接收电路的输出端与数据接收微处理器的串口连接；时钟电路的输出端与数据接收微处理器的I/O口连接；键盘电路的输出端与数据接收微处理器的I/O口连接；显示电路的输入端与数据接收微处理器的I/O口连接；接收端电源电路与数据采集微 处理器的电源端连接。 

本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型的谐波检测电路装置，利用电容式传感器非接触方式可以直接获得高压输电线路谐波信号。(2)本实用新型的谐波检测电路装置，谐波数据采集器和谐波数据接收器之间通过无线传送信息谐波数据，采集器和谐波数据接收器完全实现电气隔离。 

附图说明

图1为实施例1的谐波检测电路装置原理图。 

图2为实施例1的谐波数据采集器原理图。 

图3为实施例1的谐波数据接收器原理图。 

具体实施方式

见图1，图2，图3，本实施例的谐波检测电路装置，包括谐波数据采集器1、谐波数据接收器2；谐波数据采集器1和谐波数据接收器2之间通过无线传送信息，且实现完全电气隔离。 

谐波数据采集器1，包括电容感应式传感器3、信号调理电路4、数据采集微处理器5、无线发射电路6和采集端电源电路7；电容感应式传感器3与高压输电线路接触获得电压谐波信号，电容感应式传感器3的输出端与信号调理电路4的输入端连接；信号调理电路4的输出端与数据采集微处理器5的A/D端连接；无线发射电路6的输入端与数据采集微处理器5的串口连接，无线发射电路6的输出端与电容感应式传感器3的输入端连接；采集端电源电路7与数据采集微处理器5的电源端连接。 

谐波数据接收器2，包括无线接收电路8、时钟电路9、数据接收微处理器10、键盘电路11、显示电路12和接收端电源电路13；无线接收电路8的输出端与数据接收微处理器10的串口连接；时钟电路9的输出端与数 据接收微处理器10的I/O口连接；键盘电路11的输出端与数据接收微处理器10的I/O口连接；显示电路12的输入端与数据接收微处理器10的I/O口连接；接收端电源电路13与数据采集微处理器10的电源端连接。 

Claims (3)

1.谐波检测电路装置，其特征在于，包括谐波数据采集器(1)、谐波数据接收器(2)；谐波数据采集器(1)和谐波数据接收器(2)之间通过无线传送信息，且实现完全电气隔离。

2.如权利要求1所述的谐波检测电路装置，其特征在于，谐波数据采集器(1)，包括电容感应式传感器(3)、信号调理电路(4)、数据采集微处理器(5)、无线发射电路(6)和采集端电源电路(7)；电容感应式传感器(3)与高压输电线路接触获得电压谐波信号，电容感应式传感器(3)的输出端与信号调理电路(4)的输入端连接；信号调理电路(4)的输出端与数据采集微处理器(5)的A/D端连接；无线发射电路(6)的输入端与数据采集微处理器(5)的串口连接，无线发射电路(6)的输出端与电容感应式传感器(3)的输入端连接；采集端电源电路(7)与数据采集微处理器(5)的电源端连接。

3.如权利要求1所述的谐波检测电路装置，其特征在于，谐波数据接收器(2)，包括无线接收电路(8)、时钟电路(9)、数据接收微处理器(10)、键盘电路(11)、显示电路(12)和接收端电源电路(13)；无线接收电路(8)的输出端与数据接收微处理器(10)的串口连接；时钟电路(9)的输出端与数据接收微处理器(10)的I/O口连接；键盘电路(11)的输出端与数据接收微处理器(10)的I/O口连接；显示电路(12)的输入端与数据接收微处理器(10)的I/O口连接；接收端电源电路(13)与数据采集微处理器(10)的电源端连接。 

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