[發明專利]帶有多終端監測裝置的開關柜諧波抑制器

在審

• 申請號: 201611083118.0
• 申請日: 2016-11-30
• 公開（公告）號: CN106972491A
• 公開（公告）日: 2017-07-21
• 發明（設計）人: 蔣新輝
• 申請（專利權）人: 上海新輝電器有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01
• 代理公司: 北京聯瑞聯豐知識產權代理事務所(普通合伙)11411
• 代理人: 黃冠華

技術領域

本發明涉及一種電氣監測調控裝置,更具體地說，它涉及一種帶有多終端監測裝置的開關柜諧波監測抑制器。

背景技術

在供電系統中諧波電流的出現已經有許多年了。過去，諧波電流是由電氣化鐵路和工業的直流調速傳動裝置所用的，由交流變換為直流電的水銀整流器所產生的。近年來，產生諧波的設備類型及數量均已劇增，并將繼續增長。所以，我們必須很慎重地考慮諧波和它的不良影響，以及如何將不良影響減少到最小.所有的非線性負荷都能產生諧波電流，大多數的現代電子設備都使用開關模式電源(SMPS)。它們和老式的設備不同，它們已將傳統的降壓器和整流器替換成由電源直接經可控制的整流器件去給存貯電容器充電，然后用一種和所需的輸出電壓及電流相適合的方法輸出所需的直流電流。這對于設備制造廠的好處是使用器件的尺寸、價格及重量均可大幅度地降低，它的缺點是不管它是哪一種型號，它都不能從電源汲取連續的電流，而只能汲取脈沖電流。此脈沖電流含有大量的三次及高次諧波的分量，會對配電線路造成如下危害：

1、由于電壓畸變，所含的高頻成份將造成發電、輸電、變電、配電和用設備過熱、損耗增大、系統過電壓、失控等。工頻電流在輸電導線截面內是均勻分布的，而高頻電流則產生嚴懲的趨膚效應，使導線有效電阻增大。如300mm2導線，通過工頻電流時，靠近中心一半工半面積上的電流密度為平均值的90％，表面一半面積上為100％，這時，電流密度為平均值的90％，表面一半面積上為110％，這時，電流在導體上的總的損耗為內外兩部分之和，

Ii2Ri+I02R0＝((0.9/2)I)2.2R+((1.1/2)I)2.2R＝1.01I2R

隨著頻率的升高，趨膚效應也越來越加顯著，有效電阻也越大。300HZ時為1.21倍，420HZ時為1.35I2R。由于電流波形畸變，流過導體的電流除基波外，又增加了高次諧波電流分量。接有大量非線性負載的電網損耗將增大，導體發熱更加嚴重，系統用電設備也將工作不穩定等。

2、中性線：在三相四線制系統中，中性線將受到接在相電壓上的非線性負載的影響。在正常情況下，三相線性負載平衡時，中性線的電流為零。當存在非線性負載時，某些高次諧波即奇次諧波會在中性線里疊加起來。如由三次諧波序列構成的負載電流越來越多時，更多的未被抵消的電流將會在中性線中流動。在這種情況下，中性線的過電流還會在中性線和接地線間產生高于正常的電壓迭落。旭果中性線電流特別大，甚至超過其導線額定電流的80％，則必須要切除部分次要負載，否則就必須增加中性線的截面積。

3、電力線路，當諧波電流通過架空線時，可能產生串聯諧振，甚至造成危險的過電壓。電力電纜在諧波電壓作用下，其絕緣材料會因所含的少量氣體電離并經電氣、機械、物理和化學變化而加速老化。絕緣強度降低，泄漏電流增大，使壽命縮短。如正常工頻電流電壓下，壽命為25年，而在含有五次、七次諧波電流電壓作用下，壽命僅為9年。諧波的危害可見一般。高頻大幅度諧波還可能引起局部放電，產生內部擊穿情況。

綜上所述，解決諧波干擾問題在現如今的電氣化生產中一個迫在眉睫的問題。

目前，專利號為CN104821585A的中國專利公開了一種開關柜的高次諧波抑制裝置，其涉及電氣控制開關柜技術領域。其特征在于包含電網、有源諧波調節器和非線性負載，電網通過有源諧波調節器與非線性負載連接。本發明能向電網側輸送一個與非線性負載產生的諧波相反的諧波，從而達到諧波抑制的效果。這種高次諧波抑制裝置雖然能在一定程度上起到抑制諧波的作用，但持續輸送反向諧波會造成極大的能源消耗，最理想的方法還是持續對開關柜柜體內的諧波情況持續進行監控，時刻監控諧波的變化情況，在諧波強度增大到會影響開關柜系統正常運轉時再啟動諧波抑制裝置進行干預。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明的目的在于提供一種帶有多終端監測裝置的開關柜諧波監測抑制器。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：一種帶有多終端監測裝置的開關柜諧波監測抑制器，包括基體、諧波監測抑制器本體和連接在諧波監測抑制器本體上的監測機構，所述監測裝置包括微控制器、濾波器和數據采集裝置，所述數據采集模塊包括諧波強度傳感器及和諧波強度傳感器連接在一起的信號放大器，所述數據采集模塊通過濾波器連接在微控制器上，所述微控制器上連接有信號傳輸裝置，所述信號傳輸裝置上還連接有監測人員顯示操作終端，所述監測機構通過信號傳輸裝置和監測人員顯示操作終端連接在諧波監測抑制器本體上。