[实用新型]无源动态响应谐波治理装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及电网谐波治理技术领域，尤其是涉及一种无源动态响应谐波治理装置。

背景技术：

目前用电系统内部大容量设备和变频设备等被广泛采用，产生了日益严重的谐波干扰公害，容易造成设备运行异常和事故，所产生的谐波反馈亦会反馈供电电网产生二次污染，如何全面消除谐波造成的公害成为业界所关心的问题。

实用新型内容：

本实用新型的目的在于提供一种无源动态响应谐波治理装置，它适用于低压系统，消谐效果好、安全性和稳定性高的特点。

为实现上述目的，本实用新型是由控制系统、除谐系统、以及保护系统三大部分构成，其中，控制系统包括可编程逻辑控制器PLC、人机界面触摸屏、以及电力监控仪表；除谐系统包括除谐电抗器、消谐电容器组、晶闸管投切模块、阻尼电阻单元、投切接触器；保护系统则包括保护变压器、电流电压检测电路板、变压器阻容保护网络、各器件温度保护线路；保护系统中的保护变压器、电流电压检测电路板与控制系统中的PLC串接在一起，并共同通过控制电缆与消谐系统相连，消谐系统中的消谐电抗器、消谐电容器、投切晶闸管、投切接触器串接在一起，阻尼电阻则与消谐电抗器、消谐电容器、投切晶闸管并联在一起。

所述的消谐电抗器和消谐电容器有多组。

所述的变压器阻容保护网络由电容和放电电阻构成，以使保护变压器承受消谐电容器放电产生的大电流。

采用上述技术方案后，本实用新型的有益效果在于：它综合运用了电力电子技术、谐波治理技术、微处理技术、自动控制等技术，实现了高动态响应、自调谐谐波治理，具有安全性和稳定性高的特点，能根据电网电力参数自动实现各消谐单元的投切，消谐范围3～13次，消谐效果能达到65％。

附图说明：

下面结合附图对本实用新型做进一步的说明：

附图1为本实用新型的控制系统原理图；

附图2为本实用新型的消谐系统原理图；

附图3为本实用新型的总体结构走线图；

具体实施方式：

以下所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不因此而限定本实用新型的保护范围。

下面以消除5、7、11次谐波为例来说明本实用新型的结构和工作原理，见附图1至附图3所示：本实用新型是由控制系统、除谐系统、以及保护系统三大部分构成，其中，控制系统包括可编程逻辑控制器PLC11、人机界面触摸屏12、以及电力监控仪表13；除谐系统包括除谐电抗器21、消谐电容器22、晶闸管投切模块23、阻尼电阻单元24、投切接触器25；保护系统则包括保护变压器31、电流电压检测电路板32、变压器阻容保护网络33、各器件温度保护线路34；保护系统中的保护变压器31、电流电压检测电路板32与控制系统中的PLC11串接在一起，并共同通过控制电缆与消谐系统相连，消谐系统中的消谐电抗器21、消谐电容器22、晶闸管投切模块23、投切接触器25串接在一起，其中，消谐电抗器21和消谐电容器22可根据需要采用多组；阻尼单元24则与消谐电抗器21、消谐电容器22、投切晶闸管23并联在一起。

本实用新型的原理如下：消谐系统中的电容器容量依据基波频率及系统所需补偿的无功功率而设计，LC回路中的电感值的选择依据在该次谐波频率中能与电容器产一串联谐振，使谐波滤除装置在该次谐波频率形成非常低的阻抗，让大部分的该谐波电流流入谐波滤除装置，而不经过主回路，起到消除谐波，净化电源，校正功率因数，提高电网阻尼特性。

控制系统由PLC11、人机界面触摸屏12、以及电力监控仪表13构成，形成高性能、高自动化、安全可靠的自动投切系统。其电力监控仪表13能检测到多种电网电力数据，包括基波电流、电压、功率因数，判断功率因数是容性还是感性，3～31次电流谐波、3～31次电压谐波，经RS485通信把数据传输到PLC11。PLC11首先根据基波电流判定用电设备是否有负载，若有则读取功率因数的大小，并根据功率因数是容性还是感性来判定是否将消谐系统投切入电网，杜绝了过补的可能。消谐系统投切条件的判断，将始终贯穿于设备运行的全过程。

保护系统中的保护变压器31采集消谐电抗器21与消谐电容器22连接点的电压电流值，经其变压后输入到电流电压检测电路板32。一旦出现电流电压突变，则检测板输出响应的异常信号给PLC11，由PLC11综合判断是否继续投切。当消谐系统断开与电网的连接后，保护变压器31能将消谐电容器22中的电量快速释放，避免控制系统因电容器里的电量产生误动作。在放电过程中，由电容和电阻构成的变压器阻容网络能够让保护变压器31承受消谐电容器22生成的大电流而不被损坏。各消谐电抗器21和晶闸管投切模块23都装有温控开关，一旦温度达到设定值125℃，温控开关就动作，PLC11就会断开相应消谐单元的投切，避免因温度过高损坏器件。