[实用新型]低压无功补偿柜故障监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及能够监测低压无功补偿装置谐波和温度故障信息的装置，具体为一种低压无功补偿柜故障监测装置。

背景技术

随着电力工业的迅速发展，智能化电网新课题的提出，以及配电系统自动化控制技术的进一步研究，势必加速配电系统自动化控制的进程，而异常电网谐波信号会影响到配电网的正常运行，给电网的安全运行和用电设备造成影响。

所有的非线性负荷都能产生谐波电流，产生谐波的设备类型有：开关模式电源（SMPS）、电子荧光灯镇流器、调速传动装置、不间断电源（UPS）、磁性铁芯设备及某些家用电器如电视机等。电网谐波来自于三个方面：一是发电源质量不高产生谐波；二是输配电系统产生谐波；三是用电设备产生的谐波，其中用电设备产生的谐波最多。

谐波产生的原因多种多样，主要有两类：第一类是由于非线性负荷而产生谐波，例如可控硅（晶闸管）整流器、开关电源等，这一类负荷产生的谐波频率均为工频频率的整数倍。例如三相六脉波整流器所产生的主要是5次和7次谐波，而三相12脉波整流器所产生的主要是11次和13次谐波。第二类是由于逆变负荷而产生谐波，例如中频炉、变频器，这一类负荷不仅产生整数次谐波，还产生频率为逆变频率2倍的分数谐波。例如：使用三相六脉波整流器而工作频率为820Hz的中频炉则不仅产生5次和7次谐波，还产生频率为1640Hz的分数谐波。

谐波在电网诞生的同时就是存在的，因为发电机和变压器都会产生少量的谐波。现在由于产生大量谐波的用电设备不断增加，并且电网中大量使用的并联电容器对谐波非常敏感甚至会产生谐波放大，当电网中的谐波电流较大，以至于电压波形也产生畸变时，就会造成严重的电网污染。

谐波造成的危害主要有：一、由于谐波的频率较高，使导线的趋肤效应加重，因此铜损急剧增加，同时变压器铁芯由于不能适应急剧变化的磁通而导致铁损急剧增加；二、谐波会影响表计的计量精度，导致计量误差；对于机械式电能表还会由于高频率谐波所产生的高频涡流阻力而变慢，在高次谐波严重的情况下（例如中频炉）会严重影响电能表的计量精度，导致莫名其妙的掉电现象；三、严重干扰精密电子设备，甚至烧毁；四、电机类负荷由于谐波的逆序作用而导致输出扭矩下降，继电保护机构可能会由于谐波而产生误动或拒动故障。

目前我国低压无功补偿柜基本采用一台控制器加若干组投切开关，以及若干组电容和相应投切状态指示灯等组成，属于集中控制方式，这样的控制方式有一个致命弱点，一旦控制器损坏，整套无功补偿系统都失效，造成大量的无功损耗，由于谐波的存在，容易导致电容器发热，噪音增加，影响电容器的正常工作，另外，补偿支路电容、电抗的损坏也会影响整个设备的正常运行。

发明内容

本实用新型克服现有技术中存在的不足，提供一种能够监测低压无功补偿装置谐波和温度故障信息的装置，适用于供电部门。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：

一种低压无功补偿柜故障监测装置，包括主控制系统、谐波监测系统、温度监测系统和电源系统；所述主控制系统分别与所述谐波监测系统、温度监测系统和电源系统相连进行通讯。

所述谐波监测系统分为母线谐波监测模块和多个支路谐波监测模块，所述母线谐波监测模块安装在电容补偿柜低压母线上监测低压母线谐波信号，所述支路谐波监测模块安装在电容补偿柜补偿支路上；上述母线谐波监测模块和支路谐波监测模块的电路结构相同，母线谐波监测模块和支路谐波监测模块分别与主控制系统相连进行通讯。

所述母线谐波监测模块包括电压互感器、电流互感器、信号隔离模块和A/D转换模块，所述电压互感器的信号输出端和电流互感器的信号输出端串接信号隔离模块后与A/D转换模块的信号输入端相连，所述A/D转换模块的信号输出端与上述主控制系统相连进行通讯。

所述温度监测系统包括无线接收模块和无线测温装置，所述无线测温装置包括温度传感器、CUP模块、电平转换模块和无线发送模块，所述温度传感器的信号输出端与CUP模块的信号输入端口相连，所述CUP模块的信号输出端串接电平转换模块后与无线发送模块相连，所述无线发送模块通过无线网络与无线接收模块相连进行通讯，所述无线接收模块与上述主控制系统相连进行通讯。

所述主控制系统包括控制器模块、存储模块、通讯模块、继电驱动模块、显示屏、报警指示灯和蜂鸣器；所述控制器模块分别与上述存储模块、通讯模块、继电驱动模块、显示屏、报警指示灯和蜂鸣器相连进行通讯。

所述电源系统采用隔离电源模块。

所述无线测温装置有多个，分别安装在电容补偿柜的电容器上。