[實用新型]電氣諧波探測與抑制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820714093.8
• 申請日: 2018-05-15
• 公開（公告）號: CN208241320U
• 公開（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設計）人: 王雷;胡丙輝;唐慶偉;鄒樂明;董洪強;韓雪雪
• 申請（專利權）人: 河南瑞孚沃科技有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;G01R23/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種電氣諧波探測與抑制裝置，包括系統(tǒng)電源、三相四線制用電負荷、電氣諧波抑制單元、控制系統(tǒng)；在系統(tǒng)電源與電氣諧波抑制單元間連有電壓互感器，電壓互感器輸出端連到控制系統(tǒng)的系統(tǒng)電壓采樣端口；電氣諧波抑制單元與三相四線制用電負荷間穿有負荷電流互感器，負荷電流互感器的輸出端連到控制系統(tǒng)的負荷電流采樣端口；控制系統(tǒng)的PWM驅動信號端口連接到電氣諧波抑制單元的驅動電路。本實用新型利用負荷電流、系統(tǒng)電壓的采樣數據，可以實現對電氣諧波的預警；通過抑制單元，可以實現對電氣諧波的抑制；能夠從災前預警和災前抑制兩個方面有效降低電氣火災的發(fā)生概率。

技術領域

本實用新型涉及一種電氣諧波探測與抑制裝置，尤其涉及一種針對電氣火災安全隱患之一電氣諧波的探測與抑制裝置。

背景技術

隨著社會經濟的飛速發(fā)展，社會電氣化程度不斷提高，用電負荷過大等原因導致電氣火災發(fā)生越來越頻繁，火災數量呈上升趨勢。綜合數據統(tǒng)計顯示電氣火災在火災整體數量里占到30％以上，尤其是較為發(fā)達的地方，這個數據會上升到50％。電氣火災的原因主要有以下幾種：過載、局部過熱、絕緣老化、放電火花、照明燈具電熱器、過欠電壓、非線性負荷等。其中由于電氣諧波的存在而導致的結果有：功率因數低，導致線路過載，使補償電容的電流增大，形成過熱型火災隱患；使過電流保護器或剩余電流保護器誤動作；3次諧波形成中線電流導致中性線過載；某次諧波形成串聯或并聯諧振回路，形成大電流、高電壓；產生肌膚效應，使電纜溫度升高、加速絕緣層老化。由此可見，電氣諧波是主要電氣火災的根源，要想從根源上降低電氣火災的隱患，就要從電氣諧波預警和抑制做起。

電氣諧波探測與抑制裝置通過對系統(tǒng)電壓和負荷電流的采樣數據進行技術分析，計算出負荷電路的電氣諧波含量，根據電氣諧波含量定值給與超標預警；采用現代電力電子器件，逆變出與負荷相位相反數量相等的諧波與之抵消，抑制了系統(tǒng)的電氣諧波，降低了因為電氣諧波存在而導致的電氣火災的安全隱患。通過抑制諧波減小了諧波電流的肌膚效應，減緩了電氣絕緣老化，降低了電纜溫升，減小了系統(tǒng)諧振的危險和設備誤動作的發(fā)生概率。電氣諧波探測與抑制裝置的預警和抑制功能在電氣諧波根源上降低電氣火災的發(fā)生概率。

電氣諧波探測與抑制裝置是降低電氣火災安全隱患的重要手段之一，在火災沒有發(fā)生前抑制火災的發(fā)生，防范于未然；并且具有數據分析功能，針對能夠引起電氣火災的電氣量突變，能夠起到一定的預警作用。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于降低因用電負荷中存在電氣諧波而引發(fā)的電氣火災隱患，對用電負荷中存在的電氣諧波起到預警及抑制作用，降低用電負荷中的電氣諧波，減少因肌膚效應而導致的電纜發(fā)熱、絕緣老化、系統(tǒng)諧振等電氣火災根源。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

所述的電氣諧波探測與抑制裝置，包括系統(tǒng)電源、與系統(tǒng)電源的輸出端相連接的三相四線制用電負荷、并接在系統(tǒng)電源與用電負荷之間的電氣諧波抑制單元。

在系統(tǒng)電源與電氣諧波抑制單元之間連接有系統(tǒng)電壓互感器，電壓互感器的輸出端連接到控制系統(tǒng)的系統(tǒng)電壓采樣端口；

在三相四線制用電負荷與電氣諧波抑制單元之間穿有負荷電流互感器，負荷電流互感器的輸出端連接到控制系統(tǒng)的負荷電流采樣端口；

在控制系統(tǒng)中設有報警通訊端口、系統(tǒng)電壓采樣端口、負荷電流采樣端口、PWM輸出端口、輸出電流采樣端口、直流電壓采樣端口；控制系統(tǒng)的PWM脈沖輸出信號端口直接連接到電氣諧波抑制單元的驅動電路。

進一步的優(yōu)選，所述的電氣諧波抑制單元是由輸出電抗器、由絕緣柵雙極型晶體管IGBT構成的三相全橋逆變單元、兩組串接的電容組成；在輸出電抗器和三相全橋逆變單元之間穿接有輸出電流互感器，輸出電流互感器的輸出端連接到控制系統(tǒng)的輸出電流采樣端口；三相全橋逆變單元的直流側連接兩組串接的電容，與兩組串接的電容的中點相連的是零線n，兩組串接的電容的正負兩端連接到直流電壓互感器，直流電壓互感器的輸出端連接到控制系統(tǒng)的直流電壓采樣端口。