专利名称：滤波补偿设备在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电力设备，具体为一种作用于滤波器的滤波补偿设备在线监测装置。
背景技术：
一般来说，为了补偿负载的无功功率，提高功率因数，常在电力负载处装有并联电 容器；而为了提高系统的电压水平，则在变电所安装并联电容器；此外，为了滤除谐波，也 会装设有电容器和电抗器组成的滤波器。在工频频率下，这些电容器的容抗比系统的感抗 大得多，不会产生谐振。但对谐波频率而言，系统感抗大大增加而容抗大大减少，就可能产 生并联谐振或串联谐振。这些谐振会使谐波电流放大几倍甚至数十倍，对系统，特别对电容 器和与之串联的电抗器形成很大的威胁，常常使电容器和电抗器烧毁。在由谐波引起的事 故中，这类事故占有很高的比例。有一些问题的出现则完全是由电容器电抗器组成的滤波器支路本身的引起的，因 为常年不间断运行，组成滤波器的电抗器电容器回路电气参数会产生变化，从而使谐振点 发生偏移，在某个条件下不仅起不到正常地滤波和补偿作用，甚至还会造成谐波放大，轻则 损坏滤波支路本身，重则造成本系统其它设备的损坏，使事故进一步扩大，这类事故在滤波 器中经常发生。而且滤波器受系统阻抗影响很大，在特定的条件下，系统阻抗和滤波器之间会发 生并联谐振和串联谐振，这些都对滤波器运行造成极大的威胁。随着用电负荷的不断发展，出现了大量的非线性设备，这些设备产生了丰富的谐 波，有些次数的谐波含量还特别大，这些谐波对并联电容器或以电容器和电抗器为组合而 成的滤波器的正常运行造成了巨大的威胁。总之，电容器电抗器组合的滤波补偿支路设备的参数变化和负载谐波次数和含量 的变化以及系统背景谐波的变化都会影响到滤波补偿设备的安全，为了保证设备的安全， 必须精确测量系统背景谐波、负载谐波和滤波支路的谐波次数及含量及电容器电抗器的阻 抗参数，否则，不但无法起到滤波及补偿的作用，而且对电力系统会造成更大的破坏。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题在于提供一种滤波补偿设备在线检测装置，这种滤 波补偿设备在线检测装置在原有设备上进行改造，增加一些检测装置，用以得到相关监测 参数，通过分析和判断，快速和有效的分析出滤波补偿设备的运行状态。滤波补偿设备在线检测装置，在监测设备电压和补偿侧电流的同时，增加监测负 荷侧电流和系统侧电流，通过其后连接的嵌入式系统将其快速分解为基波和谐波数据，并 对谐波数据变化量进行计算。同时本实用新型，使用基于ARM的嵌入式系统代替传统的单片机式嵌入式系统， 通过比较补偿侧与负荷侧，系统侧与负荷侧的相应次谐波数据，可以判断是否有谐波放大，是补偿侧放大，还是系统侧放大，还是两者兼而有之，继而判断放大的绝对值，得出放大的 比率，并判断该值是否超过预设的限值，若超过则报警，否则继续监测。在显示方面，本实用新型利用OLED显示装置(有机发光显示)代替传统的IXD显 示装置，效果更好，且更加节能环保。有益效果本实用新型相比于传统设备具有如下优点1、通过采集滤波补偿设备的负荷侧、补偿侧、系统侧的电流，对其进行快速分解得 到各次的谐波数据，并对相应次谐波大小和方向进行差值和比率进行运算，通过与预设的 变化率进行比较，可以判断是否存在谐波放大，哪些次谐波放大，还可以对滤波补偿回路进 行谐振分析和失谐分析，这对于分析滤波补偿回路的运行效果、状态和系统安全是很有意 义的。2、通过监测补偿侧的电压电流，分析数据，判断电抗器电容器的容量大小和变化 及阻抗的变化，从而对滤波补偿设备的参数进行状态估计。3、通过分析滤波补偿设备的容量和阻抗，可以监测到滤波补偿支路的参数的微小 变化及变化曲线，通过相关的数学模型，可以很容易判断滤波补偿设备是否存在安全隐患。
图1为滤波电路等效电路图；图2为本实用新型较佳实施例的信号采集端示意图；图3为本实用新型较佳实施例的嵌入式控制端示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下 面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。参见图2、图3的滤波补偿设备在线监测装置，外部设备1侧旁直接连接电压互感 器2、负荷侧电流互感器3、滤波补偿侧电流互感器4和系统侧电流互感器5，所述这些互感 器在变换相关信号后直接传输到电压电流变换电路6，并通过电压电流变换电路6后的滤 波及校正电路7和同步采样整形电路8进行数据初处理。初处理后的数据分出两端，一端滤波及校正电路7经由其后的AD转换电路9进行 数据装换后进入嵌入式系统10，另一端在同步采样整形电路8后直接进入嵌入式系统10。在嵌入式系统10中处理后的数据直接进入输出端11并在显示端12进行显示，并 进入存储器13对相关数据进行存储，或者通过串口或以太网卡14进行数据传输，将数据与 远端计算机进行数据共享。以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行 业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述 的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还 会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型 要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
权利要求1.滤波补偿设备在线检测装置，其特征在于，在需监测的设备旁设置电压互感器、补偿 侧电流互感器、负荷侧电流互感器和系统侧电流互感器；使用基于ARM的嵌入式系统代替 传统的单片机式嵌入式系统连接在互感器后，并使用OLED显示装置代替传统的LCD显示装置。
专利摘要滤波补偿设备在线检测装置，提供了一种作用于滤波器的电力设备监测及控制装置，在需监测的设备旁采用监测增加电压互感器和补偿侧电流互感器监测相应电压和电流的同时，增加监测负荷侧电流和系统侧电流的负荷侧电流互感器和系统侧电流互感器用以监测相关的侧电流数据，通过基于ARM的嵌入式系统进行数据分析，并利用OLED显示装置进行外部显示。本实用新型安装简单，方便，可靠性高且便于故障诊断。
文档编号H02J3/01GK201854089SQ20102061867
公开日2011年6月1日 申请日期2010年11月23日 优先权日2010年11月23日
发明者李勇军, 王先军, 陈建红 申请人:长沙华拓科技有限公司