CN214795021U - 抗谐波干扰的无线高低压核相装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电力系统的抗谐波干扰的无线高低压核相装置，装置包括一个低压测量主机和两个高压采样器；低压测量主机可独立工作，对三相电压、三相电流信号的频率、幅值、相位、功率参数进行测量计算；也可联合高压采样器工作，通过同步无线通信实现高压和低压的所有测量结果以低压电压为基准统一在一个向量图中，直观显示在显示器上；测量相位经过FFT处理获取基波相位，有效避免谐波干扰。

Description

抗谐波干扰的无线高低压核相装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于电力测量领域的抗谐波干扰的无线高低压核相装置。

背景技术

核相是在实际电力的运行中，对相位差的测量。新建、改建、扩建后的变电所和输电线路，以及在线路检修完毕、向用户送电前，都必须进行三相电路核相试验，以确保输电线路相序与用户三相负载所需求的相序一致。新发电站并网，新变电站投产前，经常要做核相试验，现场所说的核相，包括核对相序和核对相位。

核对相序，主要是为了发电机、电动机的正常工作。在电力生产实践中，发电机并网前必须必须做核对相序的试验，相序不对，发电机是无法并网的，强行并网会造成设备损坏。在电网的改造中，也应该注意保持电网原有的相序，以免给用户带来麻烦。

在现代电力系统中由于晶闸管整流在电力机车、铝电解槽、充电装置、开关电源等许多方面得到了越来越广泛的应用，给电网造成了大量的谐波。晶闸管整流装置采用移相控制，从电网吸收的是缺角的正弦波，从而给电网留下的也是另一部分缺角的正弦波，在留下部分中含有大量的谐波。另外常用于风机、水泵、电梯等设备中的变频装置，也采用了相位控制，谐波成份很复杂，除含有整数次谐波外，还含有分数次谐波，这类装置的功率一般较大，随着变频调速的发展，对电网造成的谐波也越来越多。

传统的高压核相多采用过零比较电路，将正弦波转换为方波，然后通过FSK调制无线通信方式传给测量主机，但是随着线路中谐波含有率的增加，波形畸变严重，正负半周不对称，过零点偏移，对相位测量产生极大的影响，无法正常核相。

发明内容

为解决上述现状，本实用新型提供了一种抗谐波干扰的无线高低压核相装置，装置包括低压测量主机和两个高压采样器。低压测量主机包括电压测量线路、电流测量线路、显示器、处理器、存储器、时钟模块、无线通信模块；高压采样器包括电压测量电路、处理器、存储器、无线通信模块。

所述实用新型装置低压测量主机可独立工作，电压测量线路个电流测量线路采集三相电压、三相电流信号，处理器实现的频率、幅值、相位、功率参数的测量计算，采用FFT计算得到基波相位，避免谐波干扰；高压采样器将采集的三相电压信号交由处理器进行FFT测量计算，采用无线通信，将处理信号发送给低压测量主机，实现高压和低压所有测量结果以低压电压为基准统一在一个向量图中直观显示在显示器上；同时存储模块可将测量数据进行存储。

所属实用新型装置的高低压测量都带有抗谐波功能，对谐波较大的电力系统一样可以准确核相。使用时将低压测量主机接入变电站内部，测量二次侧的三相电压相位；高压采样器在变电站外上测量高压A、B、 C三相相位；低压主机通过无线通信方式读取高压采样的测量结果，然后将高低压的核相结果显示在同一个向量图中，直观的查看核相结果并判断相序是否正确。

本实用新型与现有技术相比所达到的显著效果是：(1)本实用新型低压测量主机可采集三相电压信号、三相电流信号，两个高压采集器可采集两处线路三相电压信号，实现多路高低压核相；(2)本实用新型利用处理器利用FFT技术进行计算处理，抗谐波干扰能力强，对谐波较大的电力系统可以准确核相； (3)本实用新型低压测量主机和高压采集器通过串行无线通信，主机时钟模块进行核相控制，提高测量和核相的准确性。

附图说明

以下结合附图及实施例进一步阐明本实用新型的具体内容；

图1：本实施例的装置结构示意图；

图2：本实施例的系统工作整体模块示意图；

具体实施方式

参照图1，所述实用新型实施例装置包括低压测量主机1、高压采样器10；低压测量主机包括电源开关2，显示器3，无线天线4，电压输入端5，电流输入端6；高压采样器包括电源开关7，高压指示灯8，高压探头9。

参照图2，所述实用新型系统工作整体模块中低压测量主机1包括电压测量线路(A相、B相、C相) 11、电流测量线路12(A相、B相、C相)、处理器13、时钟模块14、显示器15、无线通信模块16、存储器18、无线收发天线17、电源模块19；高压采样器10包括电源模块20、电压测量线路(A相、B相、 C相)21、处理器22、无线通信模块23。

具体的，电源开关2用于电源模块19控制输出，电源开关7用于电源模块20控制输出；显示器3用于显示器15真彩显示；无线天线4是无线收发天线17的结构实现；电压输入端5接入电压测量线路(A 相、B相、C相)11，电流输入端6接入电流测量线路(A相、B相、C相)12，高压指示灯8用于高压采集器10工作显示；高压探头9接入电压测量线路(A相、B相、C相)21。

电压测量线路(A相、B相、C相)11和电流测量线路(A相、B相、C相)12连接处理器13，时钟模块14位于处理器13内部，处理器13连接显示器15、无线通信模块16和存储器17，无线通信模块16连接无线收发天线17，电源模块19连接整个低压测量主机1系统模块。电压测量线路(A相、B相、C相) 21连接处理器22，处理器22连接无线通信模块23，电源模块20连接整个高压采集器10系统模块。

其中，所述实用新型实施例中电压测量线路(A相、B相、C相)11和电流测量线路(A相、B相、C 相)12可采用采样放大滤波电路，将采集的低压侧三相电压、三相电流信号进行处理后得到数字信号输入处理器13进行分析计算；电压测量线路(A相、B相、C相)21可采用采样放大滤波电路，将采集的高压侧三相电压信号进行处理后得到数字信号输入处理器进行分析计算；

处理器13和处理器22可选择带有片内AD的任意种类单片机，如stm32系列单片机或者MSP430系列单片机，将接收到的低压侧三相数字电压、三相数字电流信号和高压侧三相数字电压信号进行FFT计算处理。处理器13即可进行低压侧信号处理，也可接收高压采集通过无线通信发送的信号同低压侧协同时钟模块14进行核相；有效避免谐波干扰。

显示器15可选择带触摸功能的TFT真彩色显示屏，将测量及核相结果直显示，可在同一个向量图中，直观的查看核相结果并判断相序是否正确；

无线通信模块16和无线通信模块23可根据通信距离可选择2.4G或433MHz不同功率模块，无线通信模块16协同无线收发天线17、无线通信模块23、在低压测量主机和高压采集器之间实现串行无线通信，收发无线信号，将高压侧测量数据发送给主机；

存储器18可选择外部FLASH芯片，如W25Q128；

电源模块19和电源模块20可选择可充电锂电池及DCDC电路。

Claims (4)

1.抗谐波干扰的无线高低压核相装置，其特征在于，包括一个低压测量主机和两个高压采样器；低压测量主机可独立工作；

其中，低压测量主机包括电压测量线路、电流测量线路、显示器、处理器、存储器、时钟模块、无线通信模块；高压采样器包括电压测量电路、处理器、存储器、无线通信模块；

其特征在于：低压测量主机和高压采样器之间采用无线通信，低压测量主机的串行无线通信模块和高压采样器的串行无线通信模块连接进行无线通信；实现高压和低压所有测量结果以低压电压为基准统一在一个向量图中，在显示器上直接显示，直观的查看核相结果。

2.根据权利要求1所述的抗谐波干扰的无线高低压核相装置，其特征在于，低压测量主机的电压测量线路和电流测量线路具有三相电压、三相电流信号输入；高压采样器电压测量电路具有三相电压输入。

3.根据权利要求1所述的抗谐波干扰的无线高低压核相装置，其特征在于，低压测量主机处理器将输入信号高速采样进行FFT计算，得到基波相位，避免谐波对相位测量结果的影响，抗干扰能力强。

4.根据权利要求1所述的抗谐波干扰的无线高低压核相装置，其特征在于，高压采样器处理器将输入信号高速采样进行FFT计算，得到基波相位，避免谐波对相位测量结果的影响，抗干扰能力强。

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