CN204439747U - 一种电力系统抑制谐波功能装置的检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电力系统抑制谐波功能装置的检测装置，包括与电网连接的无功模拟部分，谐波电流模拟装置和无功模拟部分连接，第一断路器的一端连接无功模拟部分与谐波电流模拟装置之间的电路，第一断路器另一端连接被测或待测设备接线处；监控系统与无功模拟部分输出端、谐波电流模拟装置输入端以及第二断路器输出端分别通过一电流互感器连接。本实用新型提供的装置可远程操控并且自动生成原始数据，发出2～50次谐波，选择特定次谐波发出，从而测试电能质量补偿装置的补偿效果和抗干扰能力，提高了测量的准确性和效率。

Description

一种电力系统抑制谐波功能装置的检测装置

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统抑制谐波功能装置的检测装置，属于具有谐波抑制功能的低压装置技术领域。

背景技术

随着节能技术和自动化技术的推广，电力电子装置如变流设备、变频设备等，容量日益扩大，数量日益增多，这些非线性负载会产生谐波电流并注入到电网中，使电网中的电压波形产生畸变，从而造成电网的谐波污染；另外，冲击性、波动性负载，如电弧炉、焊接设备等在运行时使电网中的高次谐波愈来愈严重。谐波对电力系统安全、稳定、经济运行构成潜在威胁，给电气环境带来了极大影响。

与此同时，随着新技术的快速发展，计算机和先进控制技术的普及和应用，电力用户对供电电能质量和供电可靠性的要求越来越高。为了能够提供满足用户需求的电能，减少不合格电能带来的损失，通常在用户和电网间安装诸如有源电力滤波器(APF)、动态电压调节器(DVR)、动态不间断电源(DUPS)等电能质量补偿装置。为测试这些补偿装置解决电能质量问题的能力，检验电气设备工作性能是否合乎要求，急需一种能够模拟各种现实工况环境的电能质量干扰装置，即谐波发生装置，便于测试电能质量补偿装置的补偿效果和仪器、仪表的抗干扰能力。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种可远程操控并且能自动生成原始数据的电力系统抑制谐波功能装置的检测装置，发出2～50次谐波，选择特定次谐波发出，以测试电能质量补偿装置的补偿效果和抗干扰能力。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是提供一种电力系统抑制谐波功能装置的检测装置，其特征在于：包括与电网连接的无功模拟部分，谐波电流模拟装置和无功模拟部分连接，第一断路器的一端连接无功模拟部分与谐波电流模拟装置之间的电路，第一断路器另一端连接被测或待测设备接线处；监控系统与无功模拟部分输出端、谐波电流模拟装置输入端以及第二断路器输出端分别通过一电流互感器连接。

优选地，所述无功模拟部分由第二断路器和无功模拟装置组成，第二断路器一端连接至电网，第二断路器另一端连接无功模拟装置。

优选地，所述谐波电流模拟装置由谐波变压器、第一谐波发生器和第二谐波发生器组成，第一谐波发生器和第二谐波发生器均连接谐波变压器的输出端，谐波变压器的输入端连接所述无功模拟部分输出端。

优选地，所述监控系统由上位机和电能质量在线监测装置组成，上位机与电能质量在线监测装置一端连接，电能质量在线监测装置另一端与所述无功模拟部分输出端、谐波电流模拟装置输入端以及第一断路器输出端分别通过一电流互感器连接。

相比现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1)能同时发生2～50次谐波，可选择特定次谐波发生，各次谐波独立可调；单相和三相谐波电流也能各相独立可调，允许三相不平衡输出，也允许三相平衡输出。

2)设备具有电网过电压保护、电网欠电压保护、电网错相保护、电网缺项保护、装置过热保护和过载自动限流保护功能。

3)能够模拟电路中有大量谐波情况，满足标准GB15576_-2008/GB22582-2008/GB14549-93/JB/T11067-2011等进行试验。

4)具有测量、计算、显示谐波功能并能整合数据成报告式样，自动生成原始记录，减少了人为测量所造成的误差提高试验数据质量，并减少了人力和时间提高了工作效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的电力系统抑制谐波功能装置的检测装置示意图；

图2为无功模拟装置主电路原理图。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

图1为本实用新型提供的电力系统抑制谐波功能装置的检测装置示意图，所述的电力系统抑制谐波功能装置的检测装置由无功模拟部分、谐波电流模拟装置、第一断路器7、被测或待测设备接线处8、电流互感器CT 11与监控系统组成。其中，无功模拟部分连接在电网上，谐波电流模拟装置和无功模拟部分相连接，第一断路器7的一端连接无功模拟部分与谐波电流模拟装置之间的电路，第一断路器7另一端连接被测或待测设备接线处8；监控系统连接无功模拟部分输出端、谐波电流模拟装置输入端以及第二断路器7输出端，监控系统与无功模拟部分输出端、谐波电流模拟装置输入端以及第二断路器7输出端连接处均设有电流互感器CT 11。

无功模拟部分由第二断路器2和无功模拟装置3构成。其中，第二断路器2一端连接至电网，第二断路器2的另一端连接无功模拟装置3。

谐波电流模拟装置由谐波变压器4、第一谐波发生器5和第二谐波发生器6构成。其中，第一谐波发生器5和第二谐波发生器6均连接谐波变压器4的输出端，谐波变压器4的输入端连接无功模拟部分输出端。

无功模拟部分和谐波电流模拟装置可以设置输出需要的谐波电流包含其谐波电流次数以及幅值，并且可运行在三相不平衡状态。

第一谐波发生器5和第二谐波发生器6采用了触摸屏作为人机界面，具备谐波电流值、电压值的数字显示功能。各次谐波可分别显示，也可以显示总的谐波数值。

谐波发生器的运行原理：根据实验的要求将对各次谐波电流的要求输入设备中发生装置通过系统的指令分析电路对所要求的谐波电流进行频次、幅值进行分析通过控制驱动信号使得IGBT构建的逆变装置生成该次对应的谐波电流。

监控系统包括上位机9和电能质量在线监测装置PQM 10构成。其中，上位机9与电能质量在线监测装置PQM 10一端相连接，电能质量在线监测装置另一端分别通过一电流互感器CT 11连接无功模拟部分输出端、谐波电流模拟装置输入端以及第一断路器7输出端。

监控系统用于检测谐波电流源输出、电网模拟装置输出、被测量设备输出和母线的电能质量。电能质量在线监测装置PQM10计算并输出被测设备的响应时间、谐波补偿率、损耗等技术参数；根据判定依据，判定被测设备是否合格，输出检测报告；能将试验数据存于内置存储器中，以便需要时导出；具有RS485/USB/LAN接口，实现与计算机通讯，所有控制功能可通过计算机远程操作。上位机9数据导入后，能显示波形，并有波形分析工具，能读取每一次谐波投入前后各相电流、电压有效值和谐波含量，总谐波电流有效值，总电流值，总谐波畸变率，并能自动排版所需数据，生成原始记录。

如图2所示，无功模拟装置主电路由断路器QA1、交流接触器KM1～KM3、电阻R1～R3、进线电感L1～L3、PWM变流器组N1～N3、电解电容C1～C3和滤波电容C4～C7、电流互感器SC1～SC3构成。其中，断路器QA1一端连接电网输入，断路器QA1另一端连接交流接触器KM2一端，交流接触器KM2另一端连接进线电感L1～L3输入端，进线电感L1～L3输出端分别与开关电容SC1～SC3串联后再分别连接PWM变流器组N1～N3，电解电容C1～C3分别与PWM变流器组N1～N3并联。滤波电容C4～C7中，C4与C5串联、C6与C7串联后分别与PWM变流器组N1～N3并联，交流接触器KM3与电阻R3串联后与滤波电容C6、C7的串联电路并联。交流接触器KM1输入端并接于断路器QA1和交流接触器KM2之间，交流接触器KM1输出端与电阻R1、R2串联后并接于交流接触器KM2和进线电感L1～L3之间。

无功模拟装置主电路拓扑采用双重化配置，两组功率单元结构完全相同。主电路采用三相全桥电压型PWM变流器，电解电容用来储存直流侧能量。滤波电容的作用的滤出直流侧的毛刺。进线电感的作用在于PWM变流器的输出电压和电网电压的差值作用其上产生补偿电流。

Claims (4)

1.一种电力系统抑制谐波功能装置的检测装置，其特征在于：包括与电网连接的无功模拟部分，谐波电流模拟装置和无功模拟部分连接，第一断路器(7)的一端连接无功模拟部分与谐波电流模拟装置之间的电路，第一断路器(7)另一端连接被测或待测设备接线处(8)；监控系统与无功模拟部分输出端、谐波电流模拟装置输入端以及第二断路器(7)输出端分别通过一电流互感器(11)连接。

2.如权利要求1所述的一种电力系统抑制谐波功能装置的检测装置，其特征在于：所述无功模拟部分由第二断路器(2)和无功模拟装置(3)组成，第二断路器(2)一端连接至电网，第二断路器(2)另一端连接无功模拟装置(3)。

3.如权利要求1所述的一种电力系统抑制谐波功能装置的检测装置，其特征在于：所述谐波电流模拟装置由谐波变压器(4)、第一谐波发生器(5)和第二谐波发生器(6)组成，第一谐波发生器(5)和第二谐波发生器(6)均连接谐波变压器(4)的输出端，谐波变压器(4)的输入端连接所述无功模拟部分输出端。

4.如权利要求1所述的一种电力系统抑制谐波功能装置的检测装置，其特征在于：所述监控系统由上位机(9)和电能质量在线监测装置(10)组成，上位机(9)与电能质量在线监测装置(10)一端连接，电能质量在线监测装置(10)另一端与所述无功模拟部分输出端、谐波电流模拟装置输入端以及第一断路器(7)输出端分别通过一电流互感器(11)连接。