本實用新型涉及電力技術領域，具體為一種電網低壓諧波抑制和無功補償裝置。

背景技術：

在空調、照明、辦公設備及工業(yè)生產用的三相設備等非線性負載運行時會產生大量的無功損耗及諧波，這些無功損耗及諧波主要來自各種變壓器，系統(tǒng)中大量諧波的存在會造成大量的電能損耗，會對電力、電子設備產生影響，嚴重時還將導致設備無法運行，甚至可能對整個系統(tǒng)乃至公共電網安全可靠運行構成一定的威脅，無功損耗和諧波對電網的危害極大，可是消除電網諧波非常的困難，并且在接觸器頻繁投切電容器過程中，時常引起較嚴重的電流涌流和操作過電壓現(xiàn)象，嚴重影響了裝置自身的使用壽命，投切時間無法控制，會產生火花和電弧重燃現(xiàn)象，因此我們提出了一種電網低壓諧波抑制和無功補償裝置。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種電網低壓諧波抑制和無功補償裝置，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術方案：一種電網低壓諧波抑制和無功補償裝置，包括單片機，所述單片機與通訊模塊電性相連，所述單片機與報警器電性相連，所述單片機與顯示屏電性相連，所述單片機與鍵盤電性相連，所述單片機與相位判斷模塊電性相連，所述單片機與投切電容模塊電性相連，所述單片機與CS5460A芯片電性相連，所述CS5460A芯片與AD轉換器電性相連，所述AD轉換器與電壓傳感器、無功功率傳感器、功率因數(shù)傳感器和電流傳感器電性相連，所述電壓傳感器、無功功率傳感器、功率因數(shù)傳感器和電流傳感器分別與電壓互感器與電流互感器電性相連，所述電壓互感器與電流互感器并聯(lián)連接，所述電壓互感器和電流互感器與開關模塊電性相連，所述開關模塊與電網電性相連，所述開關模塊與投切電容模塊電性相連，所述電壓互感器與電流互感器與熔斷器電性相連，所述熔斷器與熱繼電器電性相連，所述熱繼電器與電抗器電性相連，所述電抗器與電容組件電性相連。

優(yōu)選的，所述電容組件設有三個，三個電容采用三角形連接方式連接。

優(yōu)選的，所述開關模塊、熔斷器、熱繼電器、電抗器和電容組件串聯(lián)在一起，熔斷器、熱繼電器、電抗器和電容組件組成的電路設有多組，并聯(lián)連接。

優(yōu)選的，所述投切電容模塊包括觸發(fā)電路、開關電路、吸收電路和過零控制電路，觸發(fā)電路由二極管和電阻并聯(lián)組成，開關電路為二極管組成的并聯(lián)電路，吸收電路為雙向穩(wěn)壓管電路，過零控制電路為三極管電路。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是：該電網低壓諧波抑制和無功補償裝置，通過CS5460A芯片的結構，具有系統(tǒng)校準和有效值/功率計算功能，以提供瞬時電壓、電流、功率數(shù)據采樣及有功能量的周期計算結果，通過投切電容模塊的結構，能夠使開關模塊在閉合和斷開的瞬間具有過零投切的優(yōu)點，并且不會產生諧波。通過電壓互感器與電流互感器的結構，能夠同時監(jiān)控電壓和電流。

附圖說明

圖1為本實用新型結構原理示意圖；

圖2為本實用新型結構投切電容模塊電路示意圖。

圖中：1單片機、2通訊模塊、3報警器、4顯示屏、5鍵盤、6相位判斷模塊、7投切電容模塊、8CS5460A芯片、9AD轉換器、10電壓傳感器、11無功功率傳感器、12功率因數(shù)傳感器、13電流傳感器、14電壓互感器、15電流互感器、16開關模塊、17熔斷器、18熱繼電器、19電抗器、20電容組件。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1-2，本實用新型提供一種技術方案：一種電網低壓諧波抑制和無功補償裝置，包括單片機1，單片機1為控制單元，所述單片機1與通訊模塊2電性相連，通訊模塊2能夠實現(xiàn)與外部控制單元通信，所述單片機1與報警器3電性相連，報警器3能夠在電路出現(xiàn)故障時，發(fā)出報警聲音，所述單片機1與顯示屏4電性相連，顯示屏4能夠顯示單片機1檢測的相應數(shù)據，所述單片機1與鍵盤5電性相連，鍵盤5為單片機1的輸入端，所述單片機1與相位判斷模塊6電性相連，相位判斷模塊6能夠判斷電網的偏差的相位，并把信息傳送給單片機1，經過單片機1處理，啟動開關模塊16對電網進行補償，所述單片機1和投切電容模塊7電性相連，投切電容模塊7能夠使開關模塊16在閉合和斷開的瞬間具有過零投切的優(yōu)點，并且不會產生諧波。所述投切電容模塊7包括觸發(fā)電路、開關電路、吸收電路和過零控制電路，觸發(fā)電路為二極管和電阻并聯(lián)組成，開關電路為二極管的并聯(lián)，吸收電路為雙向穩(wěn)壓管電路，過零控制電路為三極管電路。所述單片機1和CS5460A芯片8電性相連，CS5460A芯片8是具有有功功率計算引擎的CMOS單片功率測量芯片，它包含了兩個增益可編程放大器、兩個高速濾波器，具有系統(tǒng)校準和有效值/功率計算功能，以提供瞬時電壓/電流/功率數(shù)據采樣及有功能量的周期計算結果。專為功率測量進行了優(yōu)化，它適合與分流器或電流互感器相連來測量電流；與分壓電阻或電壓互感器相連來測量電壓。所述CS5460A芯片8和AD轉換器9電性相連，所述AD轉換器9與電壓傳感器10、無功功率傳感器11、功率因數(shù)傳感器12和電流傳感器13電性相連，所述電壓傳感器10、無功功率傳感器11、功率因數(shù)傳感器12和電流傳感器13分別于電壓互感器14與電流互感器15電性相連，所述電壓互感器14與電流互感器15并聯(lián)連接，所述電壓互感器14和電流互感器15與開關模塊16電性相連，所述開關模塊16與電網電性相連，所述開關模塊16與投切電容模塊7電性相連，所述電壓互感器14與電流互感器15與熔斷器17電性相連，熔斷器17的型號采用NT00C-63A，熔斷器17對電路的過電流保護，所述熔斷器17與熱繼電器18電性相連，熱繼電器18的型號采用RJ20-63-4U，熱繼電器18是為了防止過載。所述熱繼電器18與電抗器19電性相連，電抗器19的型號采用DK47-1.02mH，電抗器19抑制諧波，所述電抗器19與電容組件20電性相連，所述電容組件20設有三個，三個電容采用三角形連接方式連接。所述開關模塊16、熔斷器17、熱繼電器18、電抗器19和電容組件20串聯(lián)在一起，熔斷器17、熱繼電器18、電抗器19和電容組件20組成的電路設有多組，并聯(lián)連接。

工作原理：設備工作時，電壓傳感器10、無功功率傳感器11、功率因數(shù)傳感器12和電流傳感器13通過檢測電網上的電壓互感器14和電流互感器15得數(shù)據，并通過AD轉換器9把信號送入CS5460A芯片8中處理，在傳送給單片機1判斷，發(fā)送指令，如果單片機1判斷電網有諧波的產生，就閉合開關模塊16，通過電抗器19和電容組件20對電網進行補償，并且通過投切電容模塊7能夠使開關模塊16在閉合和斷開的瞬間具有過零投切的優(yōu)點，并且不會產生諧波。同時單片機1會把數(shù)據顯示在顯示屏4上，報警器3會響起。

盡管已經示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權利要求及其等同物限定。