[实用新型]一种电容器谐波保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统中的电力电容器的保护装置，具体是一种电容器谐波保护装置。

背景技术

近年来，随着电力系统的发展和电力电子技术的广泛应用，用电负荷的结构发生了重大的变化。大量的非线性负荷如电弧炉、电气化铁路、晶闸管调压及变频调整装置的运行，成为电网中主要谐波源，向电力系统注入大量谐波电流，导致电网的电压波形畸变。谐波对电网中的各种电气设备的正常运行产生了不同程度的影响，其中对电容器的影响尤其严重。主要表现在以下几个方面：加大了电容器回路的电能损耗；电容器回路产生谐振；谐波电流放大；缩短电容器使用寿命。

运行经验证明，电容器组及串联电抗器受电网谐波危害的程度有快速上升的趋势，变电所的电容器组及串联电抗器着火事故频繁发生。目前电容器保护一股设置差压、差流、过电流保护及过压、欠压等保护，但这些保护均只测量电压和电流的基波，不反应谐波，没有谐波保护功能。如何实现谐波测量，并在谐波危害较严重时发出告警信号或跳开电容器开关，从而实现电容器谐波保护，以避免电容器组的损坏，防止事故蔓延或扩大，是本领域要解决的技术难题。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种实时对电容器组进行谐波监视和保护的电容器谐波保护装置。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电容器谐波保护装置，包括：对电容器组的模拟量输入以固定的采样频率进行电流、电压采样的电流电压采样单元21，采用FFT快速算法实时计算电容器组三相电压通道与电流通道中各次谐波分量的CPU 20，与CPU 20相连的用于监测所述电容器组的断路器、隔离刀闸的位置信息的开关量输入单元24、与CPU20相连的用于切断所述电容器组的断路器、隔离刀闸的开关量输出单元25；所述电流电压采样单元21的输出端与CPU20相连。

进一步，所述开关量输入单元24由光耦隔离及滤波电路构成。

进一步，所述CPU20包括：模数转换模块、微处理器模块、IO驱动模块、用于连接人机界面接口23的人机界面模块、用于连接通讯接口22的后台通信模块。

进一步，所述模数转换模块是由二阶RC无源抗混叠低通滤波和16位、6路同步采样的A/D转换器构成的模拟量采集系统。

进一步，所述的微处理器模块为双核结构。

进一步，所述开关量输出单元25包括与CPU20相连的启动继电器、动作继电器和信号继电器。

本实用新型具有积极的效果：(1)本实用新型的电容器谐波保护装置使用时，CPU实时计算电容器组是否处于谐波过电流、过电压状态，当所述电容器组处于谐波过电压或过电流时，切断所述电容器组。(2)本实用新型利用组态软件实现电容器组保护测控逻辑和FFT算法计算电容器组电压与电流通道中的各次谐波分量，使用高性能CPU(型号为MPC8247)作为微处理器，实现电容器组常规电容器保护和谐波保护功能。借助计算机技术和嵌入式系统技术，对电容器组运行过程中所处系统的谐波含有水平进行全面的监视，结合电容器组安全运行参数，给出保证电容器组可靠安全运行的保护和监控方案。采用大容量存储和分区存储，在不影响电容器常规保护功能的基础上，实现谐波保护与常规保护数据的存储；采用USB接口技术和以太网通讯或串口通讯技术，便于实现数据的采集。本实用新型的电容器组谐波保护测控装置硬件平台具有高性能、通用性、经济性、抗干扰性、可扩展性，软件计算机组态技术实现保护、测控、通信一体化功能，结构简单，能更好的适应电力系统电容器组保护的要求，提高了电容器组运行的可靠性，同时，易于安装与调试。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中图1为实施例中的温度测量装置的电路结构示意图。

具体实施方式

见图1本实施例的电容器谐波保护装置包括：对电容器组的模拟量输入以固定的采样频率进行电流、电压采样的电流电压采样单元21，采用FFT快速算法实时计算电容器组三相电压通道与电流通道中各次谐波分量的CPU20，与CPU20相连的用于监测所述电容器组的断路器、隔离刀闸的位置信息的开关量输入单元24、与CPU20相连的用于切断所述电容器组的断路器、隔离刀闸的开关量输出单元25；所述电流电压采样单元21的输出端与CPU20相连。