CN203178365U - 电能质量高频谐波监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体公开了一种电能质量高频谐波监测装置，包括采样装置，所述的采样装置采集经过信号调理装置调理后的电压电流信号，并经过计算装置计算后，通过通讯装置发送给显示装置；所述的信号调理装置，包括低温漂精密电阻、固态继电器、精密电流互感器、低噪声运放器，所述的低温漂精密电阻对电网高电压信号分压后通过固态继电器选择，发送给低噪声运放器；且所述的精密电流互感器将电网大电流信号转换后，发送给低噪声运放器。该装置具有输入功率小，灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好，噪声低和工作频率高等优点。
Description
技术领域
本实用新型具体公开了一种电能质量高频谐波监测装置。
背景技术
随着工业和民生的快速发展，大量由电力电子开关构成的具有非线性特性的用电设备广泛应用于冶金、钢铁、交通、化工等工业领域,如电解装置、电气机车、轧制机械、高频炉等，故国内电网中的谐波污染状况日益严重，在低压配电网中这些谐波污染问题显得尤为突出。在以往的电能质量监测装置中对谐波监测的最大频率为1250Hz或者2500Hz，对2500Hz以上的高频谐波却极少关注，电网中的高次谐波会造成旋转电机和变压器过热,使电力电容器组工作不正常,甚至造成热击穿损坏；对电力系统中的发电机、调相机、继电保护自动装置和电能计量等也有很大危害,严重时会引发设备误动作,造成重大事故；谐波污染对通信、计算机系统、高精度加工机械,检测仪表等用电设备也有严重的干扰，目前的装置没法实现对高谐波的高精度检测。
实用新型内容
为解决现有技术存在的缺点，本实用新型具体公开了一种电能质量高频谐波监测装置。
本实用新型采用的技术方案如下：
电能质量高频谐波监测装置，包括采样装置，所述的采样装置采集经过信号调理装置调理后的电压电流信号，发送给计算装置，计算装置通过通讯装置发送给显示装置；所述的信号调理装置，包括低温漂精密电阻、固态继电器、精密电流互感器、低噪声运放器，所述的低温漂精密电阻对电网高电压信号分压后通过固态继电器选择，发送给低噪声运放器；且所述的精密电流互感器将电网大电流信号转换后，发送给低噪声运放器。
所述的采样装置为芯片AD7606，且芯片AD7606由FPGA可编程控制器控制，且芯片AD7606与低噪声运放器连接。
所述的通讯装置为双口RAM数据交换器。
所述的计算装置为DSP处理器，且DSP处理器接收FPGA可编程控制器发送的信号后，通过双口RAM数据交换器发送给ARM处理器，ARM处理器连接有真彩触摸液晶屏和以太网通讯装置。
工作原理如下：电网高电压信号经过低温漂精密电阻分压并通过固态继电器的选择，使高电压转换为低电压信号，电网大电流则经过精密电流互感器（CT）转换为小电流信号，经过转换后的电压和电流信号经过低噪声运放器放大后，发送给采样装置，电压和电流信号经过由FPGA可编程控制器控制的芯片AD7606采样后，将采样数据存储在FPGA可编程控制器中，并每隔一定时间送给DSP处理器；数字信号送到DSP处理器后，进行FFT运算，得到所需要的数据，并存储到双口RAM数据交换器中，ARM处理器从双口RAM数据交换器中取出数据，然后在真彩触摸液晶屏上显示，且ARM处理器从双口RAM数据交换器中取出数据后，可以通过以太网通讯装置将所需的数据上传。
本实用新型的有益效果是：
装置中采用精密低温漂电阻分压以保持良好的线性度和精度，根据电网电压的高低可通过固态继电器来选择合适的分压阻值，以避免信号值过大或过小，经过运放后超出A/D的采样范围，且固态继电器采用隔离耦合，具有输入功率小，灵敏度高，控制功率小，电磁兼容性好，噪声低和工作频率高等优点。采样装置采用16位、8通道的同步采用芯片AD7606，且设置单独的滤波器，其基频衰减能力应高于55dB，采样频率高达25.6KHz，并且由ProASIC3系列的FPGA可编程控制器来控制AD7606，并进行频率跟踪锁相，锁相环进行同步采样，以使N个采样点均匀分布在被测电网信号的一个整周波内，消除了同步误差，实现了无相位差的同步采样，DSP处理器采用支持浮点运算的TIC674X系列频率达到520MHz，能保证数据计算的精度和速度。
附图说明
图1为本实用新型的结构图；
图中1.低温漂精密电阻、2.固态继电器、3.精密电流互感器、4.低噪声运放器、5.采样装置、6.FPGA可编程控制器、7、DSP处理器、8.RAM数据交换器、9.ARM处理器、10真彩触摸液晶屏、11以太网通讯装置。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行详细说明：
电能质量高频谐波监测装置，包括采样装置5AD7606、DSP处理器7，AD7606采集经过信号调理装置调理后的信号，并经过DSP处理器7计算后，通过双口RAM数据交换器8发送给真彩触摸液晶屏10进行显示；且信号调理装置包括低温漂精密电阻1、固态继电器2、精密电流互感器3、低噪声运放器4，电网高电压信号经过低温漂精密电阻1分压并通过固态继电器2的选择，使高电压转换为低电压信号，电网大电流则经过精密电流互感器3转换为小电流信号，经过转换后的电压和电流信号经过低噪声运放器4放大后，达到采样装置5所要求的合适的输入范围。
达到采样装置5AD7606的要求后，采样装置进行采样，并将采样数据存储在FPGA可编程控制器6中，FPGA可编程控制器6并每隔一定时间上送给DSP处理器7；DSP处理器7通过双口RAM数据交换器8发送给ARM处理器9，ARM处理器9上连接的真彩触摸液晶屏10进行显示，且以太网通讯装置11将所需的数据进行上传。
Claims (4)
1.电能质量高频谐波监测装置，包括采样装置，其特征在于，所述的采样装置采集经过信号调理装置调理后的电压电流信号，发送给计算装置，计算装置通过通讯装置发送给显示装置；所述的信号调理装置，包括低温漂精密电阻、固态继电器、精密电流互感器、低噪声运放器，所述的低温漂精密电阻对电网高电压信号分压后通过固态继电器选择，发送给低噪声运放器；且所述的精密电流互感器将电网大电流信号转换后，发送给低噪声运放器。
2.如权利要求1所述的电能质量高频谐波监测装置，其特征在于：所述的采样装置为芯片AD7606，且芯片AD7606由FPGA可编程控制器控制，且芯片AD7606与低噪声运放器连接。
3.如权利要求1所述的电能质量高频谐波监测装置，其特征在于：所述的通讯装置为双口RAM数据交换器。
4.如权利要求1所述的电能质量高频谐波监测装置，其特征在于：所述的计算装置为DSP处理器，且DSP处理器接收FPGA可编程控制器发送的信号后，通过双口RAM数据交换器发送给ARM处理器，ARM处理器连接有真彩触摸液晶屏和以太网通讯装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 201320216951 CN203178365U (zh) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | 电能质量高频谐波监测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN 201320216951 CN203178365U (zh) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | 电能质量高频谐波监测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203178365U true CN203178365U (zh) | 2013-09-04 |
Family
ID=49075043
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201320216951 Expired - Lifetime CN203178365U (zh) | 2013-04-25 | 2013-04-25 | 电能质量高频谐波监测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203178365U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107656104A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-02 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种智能接线盒及关口电能计量二次回路状态监测方法 |
| CN108562815A (zh) * | 2018-06-25 | 2018-09-21 | 长春工程学院 | 电网电能质量控制及监测系统 |
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2013
- 2013-04-25 CN CN 201320216951 patent/CN203178365U/zh not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN107656104A (zh) * | 2017-10-31 | 2018-02-02 | 广东电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种智能接线盒及关口电能计量二次回路状态监测方法 |
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