一种带谐波保护的数字式电容器保护装置制造方法及图纸

一种带谐波保护的数字式电容器保护装置，其特征在于：包括电源模块、采样模块、故障处理模块、通讯模块、人机交互模块、开入开出模块；所述采样模块、通讯模块、人机交互模块、开入开出模块分别与故障处理模块连接；所述采样模块与电容器电极连接。解决了国内外主流数字式电容器保护装置无法进行谐波电压和电流保护的缺陷，有效的防止谐波电压或电流畸变严重时，加大损耗电容器的绝缘介质损耗，内部温度升高，从而避免发生电力电容器“鼓肚”爆炸，延长电力电容器的有效使用年限。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统电力电容器保护

技术介绍
目前，电力电容器按用途可分为8种①并联电容器。原称移相电容器。主要用 于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数，改善电压质量，降低线路损耗。② 串联电容器。串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动 态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。③耦合电容器。主要用于 高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。④断路器 电容器。原称均压电容器。并联在超高压断路器断口上起均压作用，使各断口间的电压在 分断过程中和断开时均勻，并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。⑤电热电容器。用 于频率为40 24000赫的电热设备系统中，以提高功率因数，改善回路的电压或频率等特 性。⑥脉冲电容器。主要起贮能作用，用作冲击电压发生器、冲击电流发生器、断路器试验 用振荡回路等基本贮能元件。⑦直流和滤波电容器。用于高压直流装置和高压整流滤波装 置中。⑧标准电容器。用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压 的电容分压装置。国内外主流的电容器保护装置，仅实现了过流保护、过压保护、有流闭锁失压保 护、低压自投元件、不平衡保护等，其缺点是没有采取谐波电压和电流保护，而严重的谐 波畸变会引起电力电容器的附加绝缘介质损耗加大，温度升高，加快绝缘老化，从而引起过 热，导致“鼓肚”现象发生，甚至爆炸。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种带谐波保护的数字式电容器保护装 置，通过可编程配置，任意选择2 31次里的三次谐波电压和电流畸变率进行监视，一旦越 限，投退电力电容器，或者告警，通知值班人员注意。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是一种带谐波保护的数字式电容 器保护装置，包括电源模块、采样模块、故障处理模块、通讯模块、人机交互模块、开入开出 模块；所述采样模块、通讯模块、人机交互模块、开入开出模块分别与故障处理模块连接； 所述采样模块与电容器电极连接。作为改进，所述故障处理模块为32位中央处理器，实际上是在32位中央处理器上 通过软件实现的保护逻辑功能。三相电压电流经过转换后的数字信号，通过快速傅里叶变 换，再经过特殊的窗函数软件滤波后，计算得出高精度的2 31次谐波电压、电流畸变率。 用户可根据现场实际情况选择2 31次中的任意三次谐波畸变率，和预先设置好的限定值 进行比较，当任一次的电压或电流畸变率大于定值，则驱动开出模块6，完成跳闸或告警，对 电力电容器实施有效的谐波畸变保护。作为改进，电源模块给装置上所有的数字电路提供必要的稳定的5V或3. 3V直流电压。作为改进，所述采样模块包括三相电压互感器、三相电流互感器、低通滤波器、模 数转换器；所述三相电压互感器与电容器电极连接，并依次通过低通滤波器、模数转换器与 故障处理模块连接；所述三相电流互感器与电容器电极连接，并依次通过低通滤波器、模数 转换器与故障处理模块连接。电压互感器和电流互感器分别将电力系统中的三相电压和三 相电流转换为模数转换器可识别的量程范围内的电压信号，然后经过低通滤波器过滤掉不 必要的高频信号后，被模数转换器采样并转换为数字信号。作为改进，人机交互模块为点阵液晶和触摸按键设计，为用户提供了美观、大方、 人性化的人机交互方式。本技术与现有技术相比所带来的有益效果是本专利技术装置除了强调的谐波电压电流畸变率保护功能外，还可实现三段式过流保护、两段式零序过流保护、不平衡电压和电流保护、过压保护、有流闭锁失压保护、低压自 投、PT断线告警，控制回路断线告警等；解决了国内外主流数字式电容器保护装置无法进行谐波电压和电流保护的缺陷， 有效的防止谐波电压或电流畸变严重时，加大损耗电容器的绝缘介质损耗，内部温度升高， 从而避免发生电力电容器“鼓肚”爆炸，延长电力电容器的有效使用年限。附图说明图1为本技术结构框架图。具体实施方式下面结合说明书附图对本技术作进一步说明。如图1所示，一种带谐波保护的数字式电容器保护装置，包括电源模块6、采样模 块2、故障处理模块1、通讯模块4、人机交互模块5、开入开出模块3。所述采样模块2、通讯 模块4、人机交互模块5、开入开出模块3分别与故障处理模块1连接。电源模块6，给装置上所有的数字电路提供必要的稳定的5V或3. 3V直流电压。采样模块2，为交流采样模块，包括三相电压互感器、三相电流互感器、低通滤波 器、模数转换器；所述三相电压互感器与电容器电极连接，并依次通过低通滤波器、模数转 换器与故障处理模块1连接；所述三相电流互感器与电容器电极连接，并依次通过低通滤 波器、模数转换器与故障处理模块1连接。电压互感器和电流互感器分别将电力系统中的 三相电压和三相电流转换为模数转换器可识别的量程范围内的电压信号，然后经过低通滤 波器过滤掉不必要的高频信号后，被模数转换器采样并转换为数字信号。故障处理模块1，实际上是在32位中央处理器上通过软件实现的保护逻辑功能。 三相电压电流经过转换后的数字信号，通过快速傅里叶变换，再经过特殊的窗函数软件滤 波后，计算得出高精度的2 31次谐波电压、电流畸变率。用户可根据现场实际情况选择 2 31次中的任意三次谐波畸变率，和预先设置好的限定值进行比较，当任一次的电压或 电流畸变率大于定值，则驱动开出模块6，完成跳闸或告警，对电力电容器实施有效的谐波 畸变保护。通讯模块4，用户可用后台软件在远程通过通讯模块4对本装置进行参数配置或监测本装置投入段的实时电力运行情况，并提供相关的保护措施。 人机交互模块5，采用192X160点阵液晶和触摸按键设计，为用户提供了美观、大 方、人性化的人机交互方式。开入开出模块3，实现了电容器保护装置的遥测和遥控功能。本专利技术装置除了强调的谐波电压电流畸变率保护功能外，还可实现三段式过流保 护、两段式零序过流保护、不平衡电压和电流保护、过压保护、有流闭锁失压保护、低压自 投、PT断线告警，控制回路断线告警等；解决了国内外主流数字式电容器保护装置无法进 行谐波电压和电流保护的缺陷，有效的防止谐波电压或电流畸变严重时，加大损耗电容器 的绝缘介质损耗，内部温度升高，从而避免发生电力电容器“鼓肚”爆炸，延长电力电容器的 有效使用年限。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带谐波保护的数字式电容器保护装置，其特征在于：包括电源模块、采样模块、故障处理模块、通讯模块、人机交互模块、开入开出模块；所述采样模块、通讯模块、人机交互模块、开入开出模块分别与故障处理模块连接；所述采样模块与电容器电极连接。

【技术特征摘要】
一种带谐波保护的数字式电容器保护装置，其特征在于包括电源模块、采样模块、故障处理模块、通讯模块、人机交互模块、开入开出模块；所述采样模块、通讯模块、人机交互模块、开入开出模块分别与故障处理模块连接；所述采样模块与电容器电极连接。2.根据权利要求1所述的一种带谐波保护的数字式电容器保护装置，其特征在于所 述故障处理模块为32位中央处理器。3.根据权利要求1所述的一种带谐波保护的数字式电容器保护装置，其特征在于所 述电源模块为5V或3. 3V的直...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹操，
申请(专利权)人：深圳市科陆电子科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]