一种电能质量演示系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种电能质量演示系统，包括：容性负载演示支路，包括两组容性负载器件和串接在每组容性负载器件前的交流接触器；感性负载演示支路，包括两组感性负载器件和串接在每组感性负载器件前的交流接触器；纯阻性负载演示支路，包括两组阻性负载器件和串接在每组阻性负载器件前的交流接触器；其中一组阻性负载器件前还串接有一可控硅器件；单相电经三相电源转换器转换后通过一交流接触器分别连接到容性负载演示支路、感性负载演示支路和纯阻性负载演示支路；还包括用于采集并显示进入各负载演示支路的电力参数的多功能电能表；可控硅器件、以及各交流接触器均受控连接到一可编程控制器PLC。编程控制器PLC。编程控制器PLC。

【技术实现步骤摘要】
一种电能质量演示系统


[0001]本技术属于电力演示
，具体的说，涉及了一种电能质量演示系统 。

技术介绍

[0002]随着电网容量的增加与扩大，各类电气负荷的使用在给生产带来节能和高效的同时，也对供电网络的电能质量造成了严重污染，熟悉认识并改善电网的电能质量已成为电网电力管理中所必须解决的问题。从普遍意义上讲，衡量电能质量的主要指标包括电压质量、电流质量、供电质量和用电质量。电能质量即电力系统中电能的质量，理想的电能应该是完整对称的正弦波。电网中的各类电气设备与负荷，会使波形发生偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。要从根本上改善电能质量，除了要求供电方提供高质量的电能外，更重要的是对那些污染电能质量的负荷进行就地补偿和治理。
[0003]电能质量演示系统可以生动形象的演示衡量电能质量的电气参数之间的内在联系，以及无功补偿效果和谐波治理效果，便于对实际电力系统中存在的问题提前演示、分析、解决。现有电能质量演示系统，如201510591490.1电能质量演示系统，提供了一种电能质量演示系统，该电能质量演示系统利用负载柜、有源滤波器、采样装置和电能质量显示仪来演示无功补偿效果和谐波治理效果。然而，现有的电能质量演示系统所能涵盖的知识不全面，一些能演示无功补偿效果、谐波治理效果的装置不能对有功、无功、视在功率、功率因数等基本参数进行演示，对每个参数之间的内在联系也不能进行联动演示。

技术实现思路

[0004]本技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种电能质量演示系统 。
[0005]为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是：
[0006]本技术提供了一种电能质量演示系统，包括容性负载演示支路、感性负载演示支路和纯阻性负载演示支路；
[0007]所述容性负载演示支路包括两组容性负载器件和串接在每组容性负载器件前的交流接触器；
[0008]所述感性负载演示支路包括两组感性负载器件和串接在每组感性负载器件前的交流接触器；
[0009]所述纯阻性负载演示支路包括两组阻性负载器件、串接在一组阻性负载器件前的交流接触器和串接在另一组阻性负载器件前的可控硅器件；
[0010]单相电经三相电源转换器转换后通过一交流接触器分别连接到所述容性负载演示支路、所述感性负载演示支路和所述纯阻性负载演示支路；
[0011]还包括用于采集并显示进入各负载演示支路的电力参数的多功能电能表；
[0012]可控硅器件、以及各交流接触器均受控连接到一可编程控制器PLC。
[0013]基于上述，所述容性负载器件采用0.5Kvar和1Kvar的低压电容器。
[0014]基于上述，所述感性负载器件采用1Kvar和2Kvar的并联电抗器。
[0015]基于上述，所述阻性负载器件采用500W和1000W的波纹电阻。
[0016]基于上述，每组负载器件前还串接有用于过流与速断保护的断路器。
[0017]本技术相对现有技术具有实质性特点和进步，具体的说：
[0018]1）本技术采用6组元器件（两组阻性负载器件、两组容性负载器件、两组感性负载器件）来模拟电力系统电气参数，比负载柜使用更加灵活，所能演示的内容也更加丰富，不仅可以演示无功补偿效果和谐波治理效果，还能对有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等电气参数在电力系统中的意义进行演示；
[0019]2）本技术通过PLC控制交流接触器的通断，不仅可以手动控制，还能实现自动控制；
[0020]3）本技术采用三相电源转换器将普通单相电转换为三相交流电源，方便没有三相交流电源的场合使用，使演示系统更加贴合实际电力系统。
附图说明
[0021]图1为本技术电能质量演示系统的原理框图。
具体实施方式
[0022]下面通过具体实施方式，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
[0023]实施例1
[0024]如图1所示，本实施例提供一种电能质量演示系统，包括容性负载演示支路、感性负载演示支路和纯阻性负载演示支路；
[0025]所述容性负载演示支路包括两组容性负载器件和串接在每组容性负载器件前的交流接触器；所述感性负载演示支路包括两组感性负载器件和串接在每组感性负载器件前的交流接触器；所述纯阻性负载演示支路包括两组阻性负载器件、串接在一组阻性负载器件前的交流接触器和串接在另一组阻性负载器件前的可控硅器件；单相电经三相电源转换器转换后通过一交流接触器分别连接到所述容性负载演示支路、所述感性负载演示支路和所述纯阻性负载演示支路；还包括用于采集并显示进入各负载演示支路的电力参数的多功能电能表；
[0026]可控硅器件、以及各交流接触器均受控连接到一可编程控制器PLC，通过PLC控制交流接触器的通断，不仅可以设置手动按键实现手动控制演示，还能通过设置PLC预置程序实现自动控制演示。
[0027]具体的，所述容性负载器件采用0.5Kvar和1Kvar的低压电容器。所述感性负载器件采用1Kvar和2Kvar的并联电抗器。所述阻性负载器件采用500W和1000W的波纹电阻，其中可控硅器件串接在1000W波纹电阻前。
[0028]本实施例中，可控硅器件用来模拟谐波的产生，三相电源转换器是将普通的220V单相电转换成308V交流三相电源，为系统提供三相交流电源；多功能电能表，如ADL400和AEM96，通过互感器接入系统以采集系统的电力参数，可以通过电能表的显示屏来查看电压U、电流I、有功功率P、无功功率Q、视在功率S、功率因数PF、频率f以及谐波含量等参数的测量数据。
[0029]本系统通过可编程控制器PLC控制交流接触器对各路负载进行投切，通过电能表
的显示屏查看电气参数，即可演示各类电气参数之间的内在关系，具体功能如下：
[0030]容性负载演示支路，低压电容器用于产生容性无功功率，通过对两组低压电容器的任一组投切可以演示容性无功功率的意义，以及线路呈现容性负载时，电压、电流、相位之间的关系；投切后线路负荷呈现容性状态，显示屏显示无功功率为负值，显示屏还显示线路电压高于系统未投入容性无功时的线路电压，且电流超前电压一定的相位角度；
[0031]感性负载演示支路，并联电抗器用于产生感性无功功率，通过对两组并联电抗器的任一组投切可以演示感性无功功率的意义，以及线路呈现感性负载时，电压、电流、相位之间的关系；投切后线路负荷此时呈现感性状态，显示屏显示无功功率为正值），显示屏还显示线路电压低于系统未投入感性无功时的线路电压，且电流滞后电压一定的相位角度；
[0032]纯阻性负载演示支路，波纹电阻用于产生有功功率，通过对500W波纹电阻的投切可以演示有功功率的意义以及阻性负载的电压、电流相位之间的关系；投切后线路负荷此时呈现纯阻性状态，显示屏显示无功功率为零值；通过对1000W波纹电阻的投切可以演示谐波的产生及谐波对电网的危害，投切后波形变为非纯净的正弦波，此时电压谐波总畸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电能质量演示系统，其特征在于：包括容性负载演示支路、感性负载演示支路和纯阻性负载演示支路；所述容性负载演示支路包括两组容性负载器件和串接在每组容性负载器件前的交流接触器；所述感性负载演示支路包括两组感性负载器件和串接在每组感性负载器件前的交流接触器；所述纯阻性负载演示支路包括两组阻性负载器件、串接在一组阻性负载器件前的交流接触器和串接在另一组阻性负载器件前的可控硅器件；单相电经三相电源转换器转换后通过一交流接触器分别连接到所述容性负载演示支路、所述感性负载演示支路和所述纯阻性负载演示支路；还包括用于采集并显示进入各负载演示支...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雪冰，
申请(专利权)人：郑州克雷信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：