本实用新型涉及配电网谐波保护设备技术领域，尤其涉及一种电容谐波保护电路。
背景技术：
目前，随着通信技术的不断发展，大量的现代化用电设备和装置在配电网中得以应用，但随之而来地也造成了恶劣的谐波环境，对电力系统和设备的安全正常运行造成了极大的威胁。
谐波，实际上是一种干扰，注入公用电网就会使电网受到“污染”，高次谐波还会直接对用电设备产生危害，造成电缆电线过热，相间短路和接地故障，过零噪音，浪费系统容量，供电系统损耗增加，绝缘加速老化，系统功率因数降低，降低保护作用，使医疗设备误动作等。近年，随着知识经济与信息时代的到来，电子计算机、精密医疗仪器、微处理器以及其它数字化电子设备应用日益普遍，这些电气设备都对电源的谐波质量具有很高的要求，遇到高次谐波时，经常会出现程序运行错误、数据错误、时间错误、死机、无故重新启动甚至导致永久性损坏，给人们的工作和日常生活造成了巨大损失。而当雷电来临时，由于不同的接地地网布放过近时，会有某个地网的地电位瞬间被抬到很高的水平，从而与其他的接地地网之间产生很高的电位差，该电位差可能连接不同地级之间的线路或设备形成的网络，即地电位反击，它对设备及人员的安全存在着巨大的危险，此时需要不同的地网之间安装各级谐波电流保护器来避免地电位反击的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种电容谐波保护电路，能够将谐波治理和电容补偿这两大功能集成为一体，补偿容量大，谐波治理效果高，保护能力强，可靠性能高，通流量大，残压低，且还具有快速准确、节能安全和过热保护的优点。
本实用新型采用的技术方案为：
一种电容谐波保护电路，包括采样回路、中央处理模块、补偿回路和消谐回路，采样回路的输入端连接配电网，采样回路的输出端连接中央处理模块的采样信号输入端，中央处理模块的补偿控制端连接补偿回路的受控端，中央处理模块的消谐控制端连接消谐回路的受控端；
所述采样回路包括电流采样回路和电压采样回路；电流采样回路包括电流互感器，电流互感器的三相一次侧线圈分别串联在配电网三相供电线路中，电流互感器的三相二次侧线圈分别连接中央处理模块的三相电流信号输入端；电压采样回路的三相输入端分别连接配电网的三相低压配电端，电压采样回路的三相输出端分别连接中央处理模块的三相电压输入端；
所述消谐回路包括多个消谐单元回路，消谐单元回路的数量与消谐次数相同；每个消谐单元回路包括三个消谐支路，三个消谐支路的首端分别接入配电网的三相火线中，三个消谐支路的尾端相连后接地；每个消谐支路的首端和尾端之间依次串联有电抗线圈、消谐电容和可控硅，可控硅的阳极连接消谐电容的极板，可控硅的阴极接地，可控硅的控制连接中央处理模块的消谐控制端。
所述补偿回路包括多个补偿单元回路，每个补偿单元回路均包括补偿电容组和电容投切开关，电容组通过电容投切开关接入配电网中。
所述补偿电容组由三个三角形连接的电容器构成，补偿电容组的三个接线端分别接入配电网的三相火线中。
所述电容投切开关采用可控硅、负荷开关或继电器。
所述电容投切开关采用控制继电器，控制继电器的线圈连接中央处理模块的补偿控制端，设补偿电容组的三个接线端分别为A端、B端和C端，控制继电器的第一常开触点串联在A端和配电网的A相电源火线之间，控制继电器的第二常开触点串联在B端和配电网的B相电源火线之间，控制继电器的第三常开触点串联在C端和配电网的C相电源火线之间。
所述补偿电容组和配电网之间还串联有热继电器。
所述电压采样回路和补偿回路中均串联有熔断器。
本实用新型具有以下有益效果：
（1）利用集谐波治理和电容补偿为一体的谐波保护电路，同时实现谐波消除和无功补偿两大功能，集成度高，且补偿容量大，降低电源的功率损失，提高功率因数，谐波治理效果高，保护能力强，可靠性能高，通流量大，残压低；
（2）利用在补偿回路中设置补偿电容组和电容投切开关，实现投切电容时无涌流，无过压，无噪音，可承受频繁动作，且响应速度快，并可根据线路需要分路补偿或分组补偿，以达到精确制导的目的；
（3）通过补偿回路中热继电器和熔断器的设置，实现了补偿回路的过热保护和过流保护，对补偿电容组进行进一步保护，进一步提高本实用新型的稳定可靠运行。
附图说明
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型包括采样回路、中央处理模块、补偿回路和消谐回路，采样回路的输入端连接配电网，采样回路的输出端连接中央处理模块的采样信号输入端，中央处理模块的补偿控制端连接补偿回路的受控端，中央处理模块的消谐控制端连接消谐回路的受控端；
采样回路包括电流采样回路和电压采样回路；电流采样回路包括电流互感器，电流互感器的三相一次侧线圈分别串联在配电网三相供电线路中，电流互感器的三相二次侧线圈分别连接中央处理模块的三相电流信号输入端；电压采样回路的三相输入端分别连接配电网的三相低压配电端，电压采样回路的三相输出端分别连接中央处理模块的三相电压输入端；
消谐回路包括多个消谐单元回路，消谐单元回路的数量与消谐次数相同；每个消谐单元回路包括三个消谐支路，三个消谐支路的首端分别接入配电网的三相火线中，三个消谐支路的尾端相连后接地；每个消谐支路的首端和尾端之间依次串联有电抗线圈L、消谐电容C和可控硅，可控硅的阳极连接消谐电容的极板，可控硅的阴极接地，可控硅的控制连接中央处理模块的消谐控制端；
补偿回路包括多个补偿单元回路，每个补偿单元回路均包括补偿电容组和电容投切开关，电容组通过电容投切开关接入配电网中；电容投切开关采用可控硅、负荷开关或继电器。
为了更好地理解本实用新型，下面结合附图对本实用新型的技术方案作进一步说明。
补偿单元回路的数量根据需要补偿的功率大小进行选定，消谐单元回路的数量根据需要进行消谐回路需要消谐的次数进行选定，此处以补偿回路具有两个补偿单元回路、消谐回路进行一次消谐回路为例进行说明。
如图1所示，中央处理模块采用PLC，电容投切开关采用控制继电器，补偿电容组由三个电容器按照三角形连接方式构成，设补偿电容组的三个接线端分别为A端、B端和C端，控制继电器的线圈T连接PLC的补偿控制端，控制继电器的第一常开触点KT1串联在A端和配电网的A相电源火线L1之间，控制继电器的第二常开触点KT2串联在B端和配电网的B相电源火线L2之间，控制继电器的第三常开触点KT3串联在C端和配电网的C相电源火线L3之间。
本实用新型主要用于计算机系统、调制解调器、信号控制等不同电压供电线路的设备前端，对直流电源线的雷击或操作过电流引起的过谐波电流进行保护和进行无功补偿。
电流采样回路用于采集配电网电源的电流信息，包括电流互感器，电流互感器的三相一次侧线圈分别串联在配电网三相供电线路中，电流互感器的A相二次侧线圈TAa、B相二次侧线圈TAb和C相二次侧线圈TAc分别连接中央处理模块的A相电流信号输入端、B相电流信号输入端和C相电流信号输入端；
电压采样回路用于才加配电电源的电压信息，包括A相电压支路、B相电压支路和C相电压支路；
A相电压支路的一端连接配电网的A相低压配电端，A相电压支路的另一端连接PLC的A相电压信号输入端，且A相电压支路中串联有A相熔断器FUa；
B相电压支路的一端连接配电网的B相低压配电端，B相电压支路的另一端连接PLC的B相电压信号输入端，且B相电压支路中串联有B相熔断器FUb；
C相电压支路的一端连接配电网的C相低压配电端，C相电压支路的另一端连接PLC的C相电压信号输入端，且C相电压支路中串联有C相熔断器FUc。
采样回路对配电网的电源信号和电流信号进行实时采集并传送至PLC处理器，PLC处理器根据实时电流和电压选定无功补偿的功率和次数，并控制控制继电器线圈T通电，进而使补偿单元回路中的控制继电器的第一常开触点KT1、第二常开触点KT2和第三常开触点KT3闭合，实现电容的投切，实现配电网的无功功率补偿。
当需要对配电网进行消谐处理时，PLC控制可控硅的控制极G通电，可控硅导通。当消谐单元回路所用消谐电容C的两个电极板之间形成电气间隙，配电网在不超过点火电压的情况运行时，两个电极板之间呈高阻状态，如果电网因雷击或操作过电流使两个电极板之间的谐波超过点火正常电流值时，电气间隙被击穿，通过弧光放电将电流能量释放，冲击波过后，电弧将被分为消弧片和导弧片组成的导弧系统接地，实现配电网的谐波消除。
本实用新型集无功补偿和谐波消除功能为一体，通过实时采集配电线路电流、电压、有无功率、谐波等参数，通过PLC处理器控制，及时消除线路谐波，保持线路纯净，保障供电安全，并对线路的无功功率进行补偿，节约电能，保障了电力的高效率使用，且处理快速准确；其次，谐波治理和无功补偿功能公用一个控制装置和采集信息，集成度高，线路简单，可靠度高；再次，本实用新型所用消谐回路通流量大，残压低，内置高性能气体放电管，安全性能高，采用模块化设计和接线端子连接，接线可靠、方便；再次，本实用新型所用补偿回路采用优质干式电容和触发装置组成，自动进行电容投切，投切电容时无涌流，无过压，无噪音，可承受频繁动作，且电压过零时投入，电流过零时切除，响应速度快。
同时，为了防止补偿电容组的温度过高造成补偿电容组或配电网中的大电流损坏补偿电容组，在补偿电容组和配电之间还串联有热继电器，热继电器采用具有三相接口的热继电器FR；另外，为了防止大电流对补偿电容组的损坏，在补偿电容组的A端和配电网A相电源火线L1之间串联熔断器FU1，在补偿电容组的B端和配电网B相电源火线L2之间串联熔断器FU2，在补偿电容组的C端和配电网C相电源火线L3之间串联熔断器FU3。
当大电流通过配电网时，A相熔断器FU1、B相熔断器FU2和C相熔断器FU3断开，补偿回路断开，防止补偿电容组被大电流损坏；当补偿电容组温度过高时，热继电器FR断开，补偿电路断开，防止高温损坏补偿电容组，进一步提高了本实用新型的安全性，智能高效，安全可靠。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的范围。