專利名稱：高壓諧波抑制程序控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于電網(wǎng)中的一種測(cè)量電壓、電流等電變量并且進(jìn)行顯示的，進(jìn)一步對(duì)其予以調(diào)整的裝置，尤其是指一種高壓諧波抑制程序控制器，在國(guó)際專利分類表中，本發(fā)明應(yīng)分為GOlR小類。
背景技術(shù)：
目前，現(xiàn)有裝置在性能和指標(biāo)上尚難達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和用戶滿意的要求，由于某種原因常出現(xiàn)的中性點(diǎn)位移會(huì)導(dǎo)致電壓突然過壓或欠壓，均會(huì)使電力三極管損壞；再者，如出現(xiàn)補(bǔ)償設(shè)備由于諧波過高而導(dǎo)致設(shè)備單相漏電對(duì)地?fù)舸?，?huì)使不接地的相電壓升高接近線 電壓，若不及時(shí)處理，會(huì)帶來嚴(yán)重的后果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高壓諧波抑制程序控制器，在企業(yè)用電或礦山等領(lǐng)域用電時(shí)可以確保設(shè)備產(chǎn)生的諧波降低到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，不向電網(wǎng)注入諧波。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的所述的控制器包括諧波電壓測(cè)控單元THU、諧波電流測(cè)控單元THI、高壓負(fù)荷A相電路I A、第二與門電路IC2_2、投切執(zhí)行電路、漏電保護(hù)電路前部、過壓保護(hù)電路前部、欠壓保護(hù)電路前部和漏電過壓欠壓執(zhí)行電路；所述的諧波電壓測(cè)控單元THU通過第2 二極管D2連接第二與門電路IC2_2的輸入端，所述的諧波電流測(cè)控單元THI連接所述的諧波電壓測(cè)控單元THU，所述的高壓負(fù)荷A相電路I A分別連接諧波電流測(cè)控單元THI、K0開關(guān)的一端和所述的第二與門電路IC2_2的輸入端，所述的Ktl開關(guān)的另一端連接第2 二極管D2的負(fù)極；所述的第二與門電路的輸出端連接所述的投切執(zhí)行電路；所述的漏電保護(hù)電路前部、過壓保護(hù)電路前部、欠壓保護(hù)電路前部分別連接所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路，所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路通過公用繼電器常閉觸點(diǎn)Jtl2連接所述的投切執(zhí)行電路；所述的漏電保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成漏電保護(hù)電路； 所述的過壓保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成過壓保護(hù)電路；所述的欠壓保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成欠壓保護(hù)電路。所述的投切執(zhí)行電路包括二極管或門電路、第一時(shí)基電路IC3、第二時(shí)基電路IC4、第三時(shí)基電路IC5、第一延時(shí)電路、第二延時(shí)電路、第三延時(shí)電路、第四延時(shí)電路、第一執(zhí)行電路、第二執(zhí)行電路、第三執(zhí)行電路、模擬開關(guān)ICtl、第12 二極管D12、第十七電阻R17和反饋電路；所述的二極管或門電路正極端連接所述的第二與門電路IC2_2的輸出端；所述的二極管或門電路的另一端分別連接所述的反饋電路的一端、第一時(shí)基電路IC3的輸入端、第一延時(shí)電路的一端以及第四延時(shí)電路的一端；所述的反饋電路的另一端連接在第十七電阻R17的一端和第三時(shí)基電路IC5的輸入端；所述的第一時(shí)基電路IC3的輸出端分別連接第一執(zhí)行電路和第二時(shí)基電路IC4的輸入端；所述的第二時(shí)基電路IC4輸入端連接所述的第二延時(shí)電路的一端；所述的第二時(shí)基電路IC4的輸出端連接所述的模擬開關(guān)ICtl的I端；所述的模擬開關(guān)ICtl的控制端連接所述的第四延時(shí)電路的一端，所述的模擬開關(guān)ICtl的2端分別連接第二執(zhí)行電路的一端、第12 二極管D12的正極；所述的第12 二極管D12的負(fù)極連接第17電阻R17的一端，所述的第十七電阻R17另一端分別連接第三時(shí)基電路IC5的輸入端和所述的第三延時(shí)電路的一端；所述的第三時(shí)基電路IC5的輸出端通過第三執(zhí)行電路連接所述的常閉觸點(diǎn)Jce的一端；所述的第四延時(shí)電路的另一端、第一延時(shí)電路的另一端、第一時(shí)基電路IC3的I端、第二延時(shí)電路的另一端、第二時(shí)基電路IC4的I端、模擬開關(guān)ICtl的7端、第二執(zhí)行電路的另一端、第三延時(shí)電路的另一端以及第三時(shí)基電路IC5的I端分別接地。所述的諧波電壓測(cè)控單元THU包括諧波電壓濾過器PT、第一整流電路、第一抗干擾電容、諧波超標(biāo)設(shè)定電路、第一與門電路ICp1、諧波電壓超標(biāo)指示電路，上述電路依次 相連接；所述的諧波電流測(cè)控單元THI包括諧波電流濾過器CTh、諧波振蕩器、諧波通道超標(biāo)觸發(fā)電路、續(xù)流器件、第一分壓電路、第一運(yùn)放ICV1、諧波電流超限指示電路，上述電路依次相連接；所述的高壓負(fù)荷A相電路IA包括電流互感器CT1、第二整流電路、第三抗干擾電路、第二分壓電路、第二運(yùn)放IC7_2、負(fù)荷電流補(bǔ)償指示電路、第7 二極管D7,上述電路依次相連接；所述的漏電保護(hù)電路包括高壓零序電流互感器0CT、零序電流濾過器CTtl、第二抗干擾電容、整流器件、第三抗干擾電容、單向可控硅、繼電保護(hù)電路，上述電路依次相連接；所述的過壓保護(hù)電路包括電源、設(shè)定電位電路、防波動(dòng)電路、第一與非門ICh、第二與非門ICV2、過壓指示電路、第15 二極管、第五延時(shí)電路、第四時(shí)基電路IC6、繼電保護(hù)電路，上述電路依次相連接；所述的欠壓保護(hù)電路包括電源、欠壓設(shè)定電路、防誤動(dòng)電路、第三與非門ICV3、欠壓顯示電路、第六延時(shí)電路、第四時(shí)基電路IC6、繼電保護(hù)電路，上述電路依次相連接。在所述的第二與門電路IC2_2的輸入端附有第一抗干擾電路和第二抗干擾電路。所述的第一延時(shí)電路包括第九電容C9、第十二電阻R12，所述的第二延時(shí)電路包括第十三電容C13、第十六電阻R16,所述的第三延時(shí)電路包括第十六電容C16、第十八電阻R18,所述的第四延時(shí)電路包括第十一電容Cn、第十四電阻R14。所述的反饋電路為由第13 二極管D13和第十九電阻R19組成的串聯(lián)電路。所述的第九電容C9、第^^一電容Cn、第十三電容C13和第十六電容C16的電容量相
坐寸o第十二電阻R12的電阻值為第十四電阻R14、第十六電阻R16和第十八電阻R18的電阻值的一倍以上而第十四電阻R14、第十六電阻R16的電阻值大于第十八電阻R18的電阻值。所述的第一抗干擾電路為由第i^一電阻R11和和第三電容C3組成的并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的一端分別連接第2 二極管D2的負(fù)極和第二與門電路IC2_2的輸入端，該并聯(lián)電路的另一端接地。
所述的第二抗干擾電路為由第十電阻Rltl和第七電容C7組成的并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的一端連接第二與門電路IC2_2的輸入端，另一端接地。所述的第三抗干擾電路為由第七電阻R7和和第六電容C6組成的并聯(lián)電路。由于本發(fā)明采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明通過諧波電壓測(cè)控單元THU、諧波電流測(cè)控單元THI、高壓負(fù)荷A相電路IA、投切執(zhí)行電路、漏電保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路等突出的技術(shù)特征克服了已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種高壓諧波抑制程序控制器，在企業(yè)用電或礦山等領(lǐng)域用電時(shí)可以確保設(shè)備產(chǎn)生的諧波降低到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，不向電網(wǎng)注入諧波，也突出地確保了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行扼要說明，其中附圖I為本發(fā)明的電路原理方框圖。附圖2為本發(fā)明的投切執(zhí)行電路的電路原理方框圖。附圖3為本發(fā)明的諧波電壓測(cè)控單元THU的電路原理方框圖。附圖4為本發(fā)明的諧波電流測(cè)控單元THI的電路原理方框圖。附圖5為本發(fā)明的高壓負(fù)荷A相電路IA的電路原理方框圖。附圖6為本發(fā)明的漏電保護(hù)電路的電路原理方框圖。附圖7為本發(fā)明的過壓保護(hù)電路的電路原理方框圖。附圖8為本發(fā)明的欠壓保護(hù)電路的電路原理方框圖。附圖9為本發(fā)明的二次控制繼電保護(hù)二次接線圖。附圖10為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。其中附圖I為本發(fā)明的電路原理方框圖。從該附圖能夠看到本發(fā)明包括諧波電壓測(cè)控單元THU、諧波電流測(cè)控單元THI、高壓負(fù)荷A相電路IA、第二與門電路IC2_2投切執(zhí)行電路、漏電保護(hù)電路前部、過壓保護(hù)電路前部、欠壓保護(hù)電路前部和漏電過壓欠壓執(zhí)行電路。所述的諧波電壓測(cè)控單元THU通過第2二極管D2連接第二與門IC2_2電路的輸入端，所述的諧波電流測(cè)控單元THI連接所述的諧波電壓測(cè)控單元THU，所述的高壓負(fù)荷A相電路IA分別連接諧波電流測(cè)控單元THKKtl開關(guān)的一端和所述的第二與門電路的輸入端，所述的Ktl開關(guān)的另一端通過第5 二極管D5連接第2二極管D2的負(fù)極。所述的第二與門電路的輸出端連接所述的投切執(zhí)行電路。所述的漏電保護(hù)電路前部、過壓保護(hù)電路前部、欠壓保護(hù)電路前部分別連接所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路，所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路通過公用繼電器常閉觸點(diǎn)Jtl2連接所述的投切執(zhí)行電路。所述的漏電保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成漏電保護(hù)電路，所述的過壓保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成過壓保護(hù)電路，所述的欠壓保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成欠壓保護(hù)電路；也就是說所述的漏電保護(hù)電路前部、過壓保護(hù)電路前部和欠壓保護(hù)電路前部這三者共用漏電過壓欠壓執(zhí)行電路而分別組成漏電保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路和欠壓保護(hù)電路。在附圖2中公開了一個(gè)實(shí)施例的投切執(zhí)行電路的電路原理方框圖。其包括二極、管或門電路、第一時(shí)基電路IC3、第二時(shí)基電路IC4、第三時(shí)基電路IC5、第一延時(shí)電路、第二延時(shí)電路、第三延時(shí)電路、第四延時(shí)電路、第一執(zhí)行電路、第二執(zhí)行電路、第三執(zhí)行電路、模擬開關(guān)〖(^、第12 二極管D12、第十七電阻R17和反饋電路。所述的二極管或門電路正極端連接所述的第二與門電路IC2_2的輸出端；所述的二極管或門電路的另一端分別連接所述的反饋電路的一端、第一時(shí)基電路IC3的輸入端、第一延時(shí)電路的一端以及第四延時(shí)電路的一端；所述的反饋電路的另一端連接在第十七電阻R17的一端和第三時(shí)基電路IC5的輸入端；所述的第一時(shí)基電路IC3的輸出端分別連接第一執(zhí)行電路和第二時(shí)基電路IC4的輸入端；所述的第二時(shí)基電路IC4輸入端連接所述的第二延時(shí)電路的一端；所述的第二時(shí)基電路IC4的輸出端連接所述的模擬開關(guān)ICtl的I端；所述的模擬開關(guān)ICtl的控制端連接所述的第四延時(shí)電路的一端，所述的模擬開關(guān)ICtl的2端分別連接第二執(zhí)行電路的一端、第12 二極管D12的正極；所述的第12 二極管D12的負(fù)極連接第十七電阻R17的一端，所述的第十七電阻R17的另一端分別連接第三時(shí)基電路IC5的輸入端和所述的第三延時(shí)電路的一端；所述的第三時(shí)基電路IC5的輸出端通過第三執(zhí)行電路連接所述的常閉觸點(diǎn)Jtl2的一端；所述的第四延時(shí)電路的另一端、第一延時(shí)電路的另一端、第一時(shí)基電路IC3的I端、第_■延時(shí)電路的另一端、第_■時(shí)基電路IC4的I端、|吳擬開關(guān)ICtl的7端、第二執(zhí)行電路的另一端、第三延時(shí)電路的另一端以及第三時(shí)基電路IC5的I端分別接地。附圖3為本發(fā)明的諧波電壓測(cè)控單元THU的電路原理方框圖。從附圖中可以看到所述的諧波電壓測(cè)控單元THU包括諧波電壓濾過器PT、第一整流電路、第一抗干擾電容、諧波超標(biāo)設(shè)定電路、第一與門電路ICp1、諧波電壓超標(biāo)指示電路，上述電路依次相連接。附圖4為本發(fā)明的諧波電流測(cè)控單元THI的電路原理方框圖。從附圖中可以看到所述的諧波電流測(cè)控單元THI包括諧波電流濾過器CTh、諧波振蕩器、諧波通道超標(biāo)觸發(fā)電路、續(xù)流器件、第一分壓電路、第一運(yùn)放ICh、諧波電流超限指示電路，上述電路依次相連接。附圖5為本發(fā)明的高壓負(fù)荷A相電路IA的電路原理方框圖。從附圖中可以看到所述的高壓負(fù)荷A相電路IA包括電流互感器CT1、第二整流電路、第三抗干擾電路、第二分壓電路、第二運(yùn)放IC7_2、負(fù)荷電流補(bǔ)償指示電路、第7 二極管D7，上述電路依次相連接。附圖6為本發(fā)明的漏電保護(hù)電路的電路原理方框圖。從附圖中可以看到所述的漏電保護(hù)電路包括高壓零序電流互感器0CT、零序電流濾過器CTtl、第二抗干擾電容、整流器件、第三抗干擾電容、單向可控硅、繼電保護(hù)電路，上述電路依次相連接。附圖7為本發(fā)明的過壓保護(hù)電路的電路原理方框圖。從附圖中可以看到所述的過壓保護(hù)電路包括電源、設(shè)定電位電路、防波動(dòng)電路、第一與非門ICh、第二與非門1C"、過壓指示電路、第15 二極管D15、第五延時(shí)電路、第四時(shí)基電路IC6、繼電保護(hù)電路，上述電路依次相連接。附圖8為本發(fā)明的欠壓保護(hù)電路的電路原理方框圖。從附圖中可以看到所述的欠壓保護(hù)電路包括電源、欠壓設(shè)定電路、防誤動(dòng)電路、第三與非門1C”、欠壓顯示電路、第六延時(shí)電路、第四時(shí)基電路IC4、繼電保護(hù)電路，上述電路依次相連接。在漏電保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路和欠壓保護(hù)電路三者中，共用漏電過壓欠壓執(zhí)行電路，使電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，產(chǎn)品更為緊湊。
附圖9為本發(fā)明的二次控制繼電保護(hù)二次接線圖。附圖10為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。如沒有過壓、欠壓、漏電情況出現(xiàn)時(shí)，其公共繼電器Jtl不工作，其常開觸點(diǎn)不閉合，與Jtl觸點(diǎn)串聯(lián)的中間繼電器線圈ZJtl不工作，其常閉觸點(diǎn)處于閉合狀態(tài)，提供程序控制高壓電容器組的控制電源。在運(yùn)行中如出現(xiàn)過壓、欠壓、漏電時(shí)，繼電保護(hù)Jtl動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)Jtll閉 合，中間繼電器ZJtl動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)ZJtl斷開，切除高壓電容組(高壓濾波器)電源。同時(shí)繼電器J J勺另一組常閉觸點(diǎn)Jtl2斷開，切斷程序控制電流，防止故障解除后，ZJtl閉合，全部的電容組同時(shí)合閘的情況，起到復(fù)位開關(guān)重新按程序先后延時(shí)送電的作用。下面結(jié)合上述二圖詳細(xì)說明電路結(jié)構(gòu)和工作原理。其中ICh-ICV3為與非門，ICV1-ICV2為與門，IC3-IC6為時(shí)基電路，ICV1-ICV2為運(yùn)算放大器，簡(jiǎn)稱運(yùn)放，ICtl為模擬開關(guān)，OCT-高壓零序電流互感器，CTtl為零序電流濾過器，CT1為A相負(fù)荷電流信號(hào)采樣電流互感器，也稱電流互感器，CTh為高次諧波電流互感器，也稱諧波電流濾過器，PT為高次諧波檢測(cè)電壓互感器，也稱諧波電壓濾過器；另外，指示燈EDtl為電源指示燈，指示燈ED1為諧波電壓超標(biāo)指示燈，指示燈ED2為諧波電流超標(biāo)指示燈,指示燈ED3為負(fù)荷電流達(dá)到需補(bǔ)償值指示燈，指示燈ED4為電抗率12%濾波器組合閘指示燈，指示燈ED5為電抗率6%濾波器組合閘指示燈，指示燈ED6為電抗率5 %濾波器組合閘指示燈，指示燈ED7為繼電保護(hù)單元故障指示燈，指示燈ED8為輔助電源過壓指示燈，指示燈ED9為輔助電源欠壓指示燈。是否需要投入本發(fā)明運(yùn)行，可分為以下幾種情況1.本系統(tǒng)無負(fù)荷，外系統(tǒng)諧波注入本系統(tǒng)電網(wǎng)；2.本系統(tǒng)有負(fù)荷無諧波；3.本系統(tǒng)有負(fù)荷，并自己產(chǎn)生諧波，并且外部也有注入諧波。下面詳細(xì)介紹本發(fā)明的工作原理合閘程序如第一種情況出現(xiàn)，ED1, ED2指示燈亮，說明電源質(zhì)量不合格。企業(yè)用電時(shí)由于K。處于關(guān)斷狀態(tài)，雖然第4 二極管D4、第2 二極管D2均導(dǎo)通，但是三與門IC2_2集成電路因缺一條件，輸出端仍為低電位。由于電壓不合格，影響本系統(tǒng)開機(jī)用電可向電力熱線投訴。如本裝置用于國(guó)家電網(wǎng)，可開通KO，投入濾波裝置治理諧波。在圖10中，諧波電壓測(cè)控單元THU由PT_諧波電壓濾過器，D1-第一整流電路，CpC2-第一抗干擾電容(組)，Wp Rp R2-諧波超標(biāo)設(shè)定電路，IC2_「第一與門電路，ED1等-諧波電壓超標(biāo)指示電路。諧波電流測(cè)控單元THI包括CTh_諧波電流濾過器，C4、Lr (電抗率13%的3次以上)諧波振蕩器，C5、R5-諧波通道超標(biāo)觸發(fā)電路，D3-續(xù)流器件，W2、R3、R4-第一分壓電路，作用是改變W2的阻值設(shè)定諧波電流動(dòng)作的動(dòng)作值，IC7_「第一運(yùn)放，ED2-諧波電流超限指示電路。工作原理是THI輸入的頻率越高L1兩端的電壓降越高，而對(duì)工頻呈低阻通道，運(yùn)算放大器的同相輸入端電壓大于其反向設(shè)定電壓值時(shí)，輸出高電位，諧波電流超限，指示燈ED2亮，二極管D4導(dǎo)通，諧波電流超限信號(hào)提供給“三與門”ICp1的其中一個(gè)輸入端3。如諧波電壓THU同時(shí)超限，其信號(hào)輸入給ICV1的其它兩個(gè)輸入端，IC2^1輸出“I”電位，諧波電壓超標(biāo)指示燈ED1亮，D2導(dǎo)通，與門IC2_2的輸入端1、2為“I”電位，但由于Ktl關(guān)斷，IC2_2的8端在無用電負(fù)荷時(shí)為“0”電位，說明諧波源為外系統(tǒng)注入，本濾波器只做光指示，不投入治理。如用在國(guó)家電網(wǎng)需治理諧波時(shí)，人為地合上Ktl，此時(shí)，IC2_2的三個(gè)輸入端1、2、8和另一組輸入端均為“ I”電位，雖然本系統(tǒng)無用電負(fù)荷，本設(shè)備也會(huì)投入運(yùn)行，IC2_2的兩個(gè)輸出端9、10均為高電位，二極管D8、D9導(dǎo)通，因D8導(dǎo)通，同時(shí)Dltl導(dǎo)通，使第一時(shí)基電路IC3的控制端2、6大于2/3VCC時(shí)，IC3的輸出端3為“O，，電位(IC3、IC4, IC5均為時(shí)基電路，型號(hào)為NE555)，繼電器J1動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)J1閉合，中間繼電器ZJ1動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)ZJ1閉合，高壓真空接觸器ZK1動(dòng)作，投入電抗率12%的濾波器組，(觸點(diǎn)動(dòng)作過程見圖2) ,J1線圈中有電流流過時(shí)，電抗率12%濾波器組合閘指示燈ED4亮，并聯(lián)于繼電器J1線圈兩端的電容器Cltl以及和J2并聯(lián)的C14、和J3并聯(lián)的C17均為抗抖動(dòng)電容器。另外圖10中C3、Rn為抗干擾電路。同理R1(l、C7, R7> C6均為抗干擾電路。由于IC3的3輸出端為“0”電位，此時(shí)IC4的輸入端C13經(jīng)R16放電，直到IC4的2、 6端低于1/3VCC時(shí)才輸出“I”電位，但由于開關(guān)ICtl還處于關(guān)斷狀態(tài)，直到D8導(dǎo)通經(jīng)R13、Cn、R14組成的延時(shí)電路使ICtl的控制端13大于1/2VCC時(shí)，IC0導(dǎo)通，使電抗率6%的繼電器J2動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)J2閉合，如有負(fù)荷需補(bǔ)償時(shí)，無功控制器的QJ2閉合時(shí)，電抗率6%的中間繼電器ZJ2工作，其常開觸點(diǎn)ZJ2閉合，高壓真空接觸器ZK2動(dòng)作，投入6%的濾波器組。同時(shí)電抗率6%濾波器組合閘指示燈ED5亮。繼電器J2吸合以后，二極管D12導(dǎo)通，由于R17阻值較大，電容器C16兩端的電壓不能突變，待C16兩端的電壓大于2/3VCC時(shí)，使IC 5的輸出端變?yōu)椤?”電位。執(zhí)行電抗率5%的繼電器J3動(dòng)作吸合，其觸點(diǎn)J3閉合，待QJ3也閉合時(shí)，使真空接觸器ZK3吸合，投入高壓5%電抗率的濾波器組。同時(shí)，電抗率5%濾波器組合閘指示燈ED6亮。完成電抗率12%電容組(濾波器組)先投的目的。同理在企業(yè)用電時(shí)，優(yōu)先考慮無功功率補(bǔ)償，即使開關(guān)Ktl不閉合，也無外部諧波注入，在本系統(tǒng)用電負(fù)荷達(dá)到需補(bǔ)償無功功率時(shí)，電流互感器CT1輸出信號(hào)，經(jīng)二極管D6整流觸發(fā)運(yùn)算放大器IC7_2的同相輸入端，調(diào)整可變電阻W3，使IC7_2輸出“I”電位，二極管D7導(dǎo)通，使“三與門”IC2_2的三個(gè)并聯(lián)的輸入端11、12、13呈“I”電位，IC2_2的輸出“I”電位，因二極管D8、D9組成“或”門電路，使繼電器Jp J2、J3順序吸合工作，完成上述的電抗率12%先投合閘程序。跳閘退出程序如本系統(tǒng)負(fù)荷停止運(yùn)行或輕負(fù)荷低于需要補(bǔ)償值或諧波消失，即=IC2+ ICh、IC7_2無輸出，使IC2_2的輸出端變?yōu)椤?”電位。此時(shí)，IC3、IC4, IC5處于等待關(guān)閉程序。為了實(shí)現(xiàn)電抗率12%的電容器組先投后切的要求。本設(shè)計(jì)加入了第13 二極管D13、第十九電阻R19組成的退出反饋電路。在ICtl的開關(guān)延時(shí)電路Cn、R14, IC3的開關(guān)延時(shí)電路C9> R12> IC4的開關(guān)延時(shí)電路C13、R16、IC5的開關(guān)延時(shí)電路C16、R18中。Cn、C9、C13、C16電容量相同時(shí)，選擇延時(shí)電阻R14、R16、R18阻值基本相等而IC3的延時(shí)電阻R12為其他延時(shí)電阻各自阻值的一倍以上。選R14、R16的阻值略大于R18阻值，使IC5的延時(shí)時(shí)間最短。待IC 5的控制端2、6低于1/3VCC時(shí)，IC5的3端變?yōu)椤癐”電位，繼電器J3關(guān)斷、中間繼電器ZJ3關(guān)斷，高壓真空接觸器ZK3關(guān)斷，使電抗率5 %的電容組退出。同理，I C4經(jīng)延時(shí)后，3端變?yōu)椤?”電位，ICtl經(jīng)Cn、R14延時(shí)后關(guān)斷，繼電器J2斷開，ZJ2、ZK2斷開，切除電抗率6%的濾波器或電容器組。同理由于IC3的延時(shí)時(shí)間最長(zhǎng)，而且由于反饋二極管D13、R19的加入，更延長(zhǎng)了 J1繼電器的退出時(shí)間，直到IC3的控制端2、6電位低于1/3VCC時(shí)，IC3的3端變?yōu)椤癐”電位，繼電器J1關(guān)斷，其觸點(diǎn)J1斷開，如無功控制器QJ1斷開時(shí)，ZJ1失電關(guān)斷，其觸點(diǎn)ZJ1斷開，高壓真空接觸器ZK1關(guān)斷，最后退出電抗率12%的電容組或?yàn)V波器。達(dá)到了 GB50227-2008中新增的6. 2. 3的要求-電抗率12%的電容器組先投后切的要求。繼電保護(hù)所述的漏電保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接在一起組成漏電保護(hù)電路。該漏電保護(hù)電路由高壓零序電流互感器0CT、零序電流濾過器CTtl、第二抗干擾電容C24、整流器件(第18 二極管D18)、第三抗干擾電容C25、單向可控硅TKtl和繼電保護(hù)電路(含繼電器Jtl等)構(gòu)成。其工作原理是如被保護(hù)側(cè)的高壓設(shè)備出現(xiàn)漏電接地時(shí)，其接地剩余電流使OCT輸出信號(hào)電流經(jīng)第18 二極管D18整流觸發(fā)單向可控硅TKtl導(dǎo)通，使公用繼電器Jtl工作，其常開觸點(diǎn)Jtll (見圖9)閉合，中間繼電器ZJtl動(dòng)作，其觸點(diǎn)ZJtl斷開，切除所有正在運(yùn)行的高壓真空接觸器電源，使整套設(shè)備快速退出運(yùn)行。同時(shí)繼電保護(hù)單元故障指示燈ED7亮。因執(zhí)行元件TKtl 一旦導(dǎo)通觸發(fā)極失去作用，所以跳閘后不再重新合閘，必須查出故障后，人為重新合閘。 所述的過壓保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成過壓保護(hù)電路，該過壓保護(hù)電路由電源(含三端穩(wěn)壓器等)、設(shè)定電位電路(含第四電位器％、第二十電阻R2(l、第二^ 電阻R21)、防波動(dòng)電路(含第14 二極管D14和第十九電容器C19)、第一與非門I Cm、第二與非門1C"(兩個(gè)與非門的型號(hào)均為CD4011B)、過壓指示電路(含輔助電源過壓指示燈ED8)、第15 二極管D15、第五延時(shí)電路(含第二十一電容C21、第二十四電阻R24和第二十五電阻R25)、第四時(shí)基電路IC6、繼電保護(hù)電路構(gòu)成；過壓保護(hù)的工作原理電壓正常時(shí)，調(diào)整電位器W4使第一與非門ICV1的輸入端5、6端呈低電位，而ICl-I的輸出端4呈“I”電位，使第二與非門ICV2的1、2輸入端也為“I”電位，第二與非門ICV2輸出端3為“0”電位，第15 二極管D15截止，第四時(shí)基電路I C6輸出端為“I”電位，繼電器J 0不動(dòng)作，正常送電。如出現(xiàn)系統(tǒng)電壓升高，調(diào)整第四電位器W4使ICV1的輸入端為高電位，所述的ICV1輸出“0”電位，IC1-2輸入端也為“0”電位，IC1^2輸出“I”電位，觸發(fā)第15 二極管D15導(dǎo)通，經(jīng)第二十五電阻R25、第二十四電阻R24、第二十一電容器C21延時(shí)，待第四時(shí)基電路IC6(NE555)控制端2、6端大于2/3VCC時(shí)，其3端輸出“0”電位，公用繼電器J。動(dòng)作吸合，其常開觸點(diǎn)Jtll閉合，使中間繼電器ZJtl動(dòng)作吸合，其常閉觸點(diǎn)ZJ0斷開，切斷高壓電容器組或?yàn)V波器組。此時(shí)輔助電源過壓指示燈ED8亮。第14 二極管D14和第十九電容器C19的作用是為防止短時(shí)間內(nèi)電壓頻繁波動(dòng)時(shí)重合閘而設(shè)。原理是D14的反向截止，即使電壓短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)正常時(shí)，因電容器C19無放電電阻，而ICV1的輸入端輸入阻抗又很高，如在值班人員沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)的情況下，幾十分鐘以后，可以試放電一次。欠壓保護(hù)工作原理所述的欠壓保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成欠壓保護(hù)電路。所述的欠壓保護(hù)電路包括電源(如圖10所示為三端穩(wěn)壓器，與過壓保護(hù)電路共用)、欠壓設(shè)定電路(含第五電位器W5和第二十二電阻R22)、防誤動(dòng)電路(含第十八電容器C18)、第三與非門ICn、欠壓指示電路(含輔助電源欠壓指示燈ED9等)、第六延時(shí)電路(含第二十五電阻R25)、第四時(shí)基電路IC6、繼電保護(hù)電路(含公用繼電器Jtl等)，上述電路依次相連接。其工作原理為電壓正常時(shí)所述的ICV3的兩個(gè)輸入端8、9為高電位，輸出端10為“0”電位，三極管BGL截止，欠壓觸發(fā)二極管D16不導(dǎo)通，處于正常送電狀態(tài)。如出現(xiàn)系統(tǒng)低于正常值時(shí)，調(diào)整欠壓設(shè)定第五電位器W5，使1C”的8、9端呈低電位，輸出端10為“I”電位，經(jīng)電阻R23緩慢的向C2tl充電，使三極管BGL的基極電位逐漸增高，發(fā)射極電位也隨之增高，二極管D16導(dǎo)通，經(jīng)第二十五電阻R25進(jìn)一步延時(shí)待第四時(shí)基電路IC6(NE555)的控制端2、6大于2/3VCC時(shí)，IC6的輸出端3變?yōu)椤?”電位，公用繼電器Jtl動(dòng)作吸合，其常開觸點(diǎn)閉合導(dǎo)通，中間繼電器ZJtl動(dòng)作，其常閉觸點(diǎn)ZJtl斷開，切斷高壓電容器組電源，此時(shí)輔助電源欠壓指示燈ED9亮。在圖10中第十八電容器C18的作用是輔助電源開機(jī)時(shí)，由于三端穩(wěn)壓器輸出側(cè)的電容器Ctll容量很大，輸出電壓逐漸升高，處于欠壓狀態(tài)，會(huì)發(fā)生欠壓保護(hù)誤動(dòng)，第十八電容器C18就是為防止開機(jī)欠壓誤動(dòng)而設(shè)，原理是電容器兩端的電壓不能突變，在瞬間接通時(shí)相當(dāng)于短路，在開機(jī)的瞬間，電容器C18導(dǎo)通使ICV3輸入端呈高電位。權(quán)利要求
1.一種高壓諧波抑制程序控制器，其特征在于所述的控制器包括 諧波電壓測(cè)控單元THU、諧波電流測(cè)控單元THI、高壓負(fù)荷A相電路IA、第二與門電路IC2_2、投切執(zhí)行電路、漏電保護(hù)電路前部、過壓保護(hù)電路前部、欠壓保護(hù)電路前部和漏電過壓欠壓執(zhí)行電路； 所述的諧波電壓測(cè)控單元THU通過第2 二極管D2連接第二與門電路IC2_2的輸入端，所述的諧波電流測(cè)控單元THI連接所述的諧波電壓測(cè)控單元THU，所述的高壓負(fù)荷A相電路IA分別連接諧波電流測(cè)控單元THI、開關(guān)Ktl的一端和所述的第二與門電路IC2_2的輸入端，所述的Ktl開關(guān)的另一端通過第5 二極管D5連接第2 二極管D2的負(fù)極； 所述的第二與門電路的輸出端連接所述的投切執(zhí)行電路； 所述的漏電保護(hù)電路前部、過壓保護(hù)電路前部、欠壓保護(hù)電路前部分別連接所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路； 所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路通過公用繼電器常閉觸點(diǎn)Jtl2連接所述的投切執(zhí)行電路； 所述的漏電保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成漏電保護(hù)電路； 所述的過壓保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成過壓保護(hù)電路； 所述的欠壓保護(hù)電路前部與所述的漏電過壓欠壓執(zhí)行電路連接組成欠壓保護(hù)電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制器，其特征在于 所述的投切執(zhí)行電路包括二極管或門電路、第一時(shí)基電路IC3、第二時(shí)基電路IC4、第三時(shí)基電路IC5、第一延時(shí)電路、第二延時(shí)電路、第三延時(shí)電路、第四延時(shí)電路、第一執(zhí)行電路、第二執(zhí)行電路、第三執(zhí)行電路、模擬開關(guān)ICtl、第12 二極管D12、第十七電阻R17和反饋電路； 所述的二極管或門電路正極端連接所述的第二與門電路IC2_2的輸出端；所述的二極管或門電路的另一端分別連接所述的反饋電路的一端、第一時(shí)基電路IC3的輸入端、第一延時(shí)電路的一端以及第四延時(shí)電路的一端；所述的反饋電路的另一端連接在第十七電阻R17的一端和第三時(shí)基電路I C5的輸入端；所述的第一時(shí)基電路IC3的輸出端分別連接第一執(zhí)行電路和第二時(shí)基電路IC4的輸入端；所述的第二時(shí)基電路IC4輸入端連接所述的第二延時(shí)電路的一端；所述的第二時(shí)基電路IC4的輸出端連接所述的模擬開關(guān)ICtl的I端；所述的模擬開關(guān)ICtl的控制端連接所述的第四延時(shí)電路的一端，所述的模擬開關(guān)ICtl的2端分別連接第二執(zhí)行電路的一端、第12 二極管D12的正極；所述的第12 二極管D12的負(fù)極連接第17電阻R17的一端，所述的第十七電阻R17另一端分別連接第三時(shí)基電路I C5的輸入端和所述的第三延時(shí)電路的一端；所述的第三時(shí)基電路IC5的輸出端通過第三執(zhí)行電路連接所述的常閉觸點(diǎn)Jce的一端；所述的第四延時(shí)電路的另一端、第一延時(shí)電路的另一端、第一時(shí)基電路IC3的I端、第二延時(shí)電路的另一端、第二時(shí)基電路IC4的I端、模擬開關(guān)I Ctl的7端、第二執(zhí)行電路的另一端、第三延時(shí)電路的另一端以及第三時(shí)基電路IC5的I端分別接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制器，其特征在于 所述的諧波電壓測(cè)控單元THU包括諧波電壓濾過器PT、第一整流電路、第一抗干擾電容、諧波超標(biāo)設(shè)定電路、第一與門電路ICV1、諧波電壓超標(biāo)指示電路，上述電路依次相連接; 所述的諧波電流測(cè)控單元THI包括諧波電流濾過器CTh、諧波振蕩器、諧波通道超標(biāo)觸發(fā)電路、續(xù)流器件、第一分壓電路、第一運(yùn)放IC7_i、諧波電流超限指示電路，上述電路依次相連接； 所述的高壓負(fù)荷A相電路IA包括電流互感器CT1、第二整流電路、第三抗干擾電路、第二分壓電路、第二運(yùn)放IC7_2、負(fù)荷電流補(bǔ)償指示電路、第7 二極管D7，上述電路依次相連接； 所述的漏電保護(hù)電路包括高壓零序電流互感器OCT、零序電流濾過器CTtl、第二抗干擾電容、整流器件、第三抗干擾電容、單向可控硅、繼電保護(hù)電路，上述電路依次相連接； 所述的過壓保護(hù)電路包括電源、設(shè)定電位電路、防波動(dòng)電路、第一與非門I Cm、第二與非門工Q_2、過壓指示電路、第15 二極管、第五延時(shí)電路、第四時(shí)基電路IC6、繼電保護(hù)電路，上述電路依次相連接； 所述的欠壓保護(hù)電路包括電源、欠壓設(shè)定電路、防誤動(dòng)電路、第三與非門ICn、欠壓顯 示電路、第六延時(shí)電路、第四時(shí)基電路IC6、繼電保護(hù)電路，上述電路依次相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的控制器，其特征在于 在所述的第二與門電路IC2_2的輸入端附有第一抗干擾電路和第二抗干擾電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制器，其特征在于 所述的第一延時(shí)電路包括第九電容C9、第十二電阻R12，所述的第二延時(shí)電路包括第十三電容C13、第十六電阻R16，所述的第三延時(shí)電路包括第十六電容C16、第十八電阻R18，所述的第四延時(shí)電路包括第十一電容Cn、第十四電阻R14 ； 所述的反饋電路為由第13 二極管D13和第十九電阻R19組成的串聯(lián)電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制器，其特征在于 所述的第九電容C9、第^^一電容Cn、第十三電容C13和第十六電容C16的電容量相等； 第十二電阻R12的電阻值為第十四電阻R14、第十六電阻R16和第十八電阻R18的電阻值的一倍以上而第十四電阻R14、第十六電阻R16的電阻值大于第十八電阻R18的電阻值。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制器，其特征在于 所述的第一抗干擾電路為由第i^一電阻R11和和第三電容C3組成的并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的一端分別連接第2 二極管D2的負(fù)極和第二與門電路IC2_2的輸入端，該并聯(lián)電路的另一端接地； 所述的第二抗干擾電路為由第十電阻Rltl和第七電容C7組成的并聯(lián)電路，該并聯(lián)電路的一端連接第二與門電路IC2_2的輸入端，另一端接地。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制器，其特征在于 所述的第三抗干擾電路為由第七電阻R7和和第六電容C6組成的并聯(lián)電路。
全文摘要
一種高壓諧波抑制程序控制器，主要特點(diǎn)在于該控制器包括諧波電壓測(cè)控單元THU、諧波電流測(cè)控單元THI、高壓負(fù)荷A相電路IA、第二與門電路IC2-2、投切執(zhí)行電路、漏電保護(hù)電路、過壓保護(hù)電路、欠壓保護(hù)電路；諧波電壓測(cè)控單元THU通過第2二極管D2連接第二與門電路的輸入端，諧波電流測(cè)控單元THI連接諧波電壓測(cè)控單元THU，高壓負(fù)荷A相電路I A連接諧波電流測(cè)控單元THI、開關(guān)K0的一端和電路IC2-2輸入端，K0開關(guān)另一端通過第5二極管D5連接第2二極管D2的負(fù)極；第二與門電路的輸出端連接投切執(zhí)行電路；本發(fā)明在各領(lǐng)域用電時(shí)確保設(shè)備產(chǎn)生的諧波降低到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)以內(nèi)，不向電網(wǎng)注入諧波，也確保了電網(wǎng)的供電質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02J3/01GK102709913SQ20121023038
公開日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月5日
發(fā)明者彭立華, 李玉泉, 王懷新, 王鈺洲 申請(qǐng)人:北京華東電氣股份有限公司