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當(dāng)前位置:北京中慧天誠科技有限公司>>技術(shù)文章>>高壓微機(jī)消諧裝置原理
本裝置用于消除中性點(diǎn)直接接地的大電流系統(tǒng)(本說明書中以110-220KV變電站為例)中的類型的鐵磁諧振,可應(yīng)用于電力、石油、冶金、礦山、鋼鐵等行業(yè)的高壓變電站中。
引起高壓系統(tǒng)諧振的原因很多。例如:當(dāng)帶有斷口電容的斷路器對(duì)帶有PT的空母線進(jìn)行分閘操作時(shí),操作暫態(tài)常常會(huì)在均壓電容與PT 之間激發(fā)產(chǎn)生鐵磁諧振現(xiàn)象,這種現(xiàn)象在110-220KV壓變電站上頻繁發(fā)生,且持續(xù)時(shí)間長,有時(shí)可長期自保持,因而可能導(dǎo)致電磁式電壓互感器過勵(lì)磁燒損、爆炸,甚至誘發(fā)后果為嚴(yán)重的系統(tǒng)事故;再有,由于系統(tǒng)故障引發(fā)的鐵磁諧振現(xiàn)象及由此而導(dǎo)致的PT燒損、爆炸事故也頻繁發(fā)生。
到目前為止,消除6—66KV中性點(diǎn)緣電網(wǎng)(小電流系統(tǒng))諧振的措施已較為成熟,但消除110—220KV變電站諧振的措施在長時(shí)期內(nèi)進(jìn)展。
我公司新研制生產(chǎn)的微機(jī)消諧裝置,成功的解決了這些問題。其中單片機(jī)和雙向晶閘管作為本裝置的核心元件。80C196單片機(jī)在外圍電路的支撐下實(shí)現(xiàn)對(duì)種鐵磁諧振過電壓的識(shí)別和對(duì)雙向晶閘管的控制,雙向晶閘管受控于80C196單片機(jī)并執(zhí)行阻尼消諧任務(wù)。本裝置以液晶屏、信號(hào)指示燈、打印機(jī)、按鍵等為人機(jī)接口,操作簡單、直觀、準(zhǔn)確。
二、裝置結(jié)構(gòu)與工作原理
本裝置以微處理器為核心,由交流采樣1、交流采樣2、晶閘管1、晶閘管2、信號(hào)燈群、液晶漢顯屏、打印機(jī)、按鍵、串口輸出信號(hào)(RS232或RS485接口)、報(bào)警輸出信號(hào)等部分組成。
裝置上電并初始化后,便開始對(duì)開口三角電壓信號(hào)和輔助檢測(cè)電路信號(hào)的頻率和幅值進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到零序回路的電壓信號(hào)為持續(xù)的且幅值較高的基頻時(shí),則判定為基頻零序諧振;當(dāng)檢測(cè)到零序回路的電壓信號(hào)為持續(xù)的且幅值較高的1/3次分頻、1/2次分頻或3次高頻時(shí),則判定為分頻零序諧振,此時(shí)裝置發(fā)出觸發(fā)脈沖,使晶閘管1導(dǎo)通。導(dǎo)通的晶閘管1接通一個(gè)低阻的阻尼回路,阻尼回路的低阻經(jīng)壓變開口三角繞組耦合到其高壓側(cè)的母線上,向母線的零序網(wǎng)絡(luò)施加強(qiáng)有力的阻尼。此時(shí),具有零序性質(zhì)的鐵磁諧振因受到強(qiáng)阻尼而迅速衰減消失。
當(dāng)裝置檢測(cè)到正序回路的電壓信號(hào)為持續(xù)的且幅值較高的基頻時(shí),則判定為基頻正序諧振;當(dāng)檢測(cè)到正序回路的電壓信號(hào)為持續(xù)的且幅值較高的1/3次分頻、1/2次分頻或3次高頻時(shí),則判定為分頻正序諧振,此時(shí)導(dǎo)通的晶閘管2接通一個(gè)低阻的阻尼回路,這個(gè)阻尼回路的低阻經(jīng)壓變開口三角繞組耦合至其側(cè),向母線的正序網(wǎng)絡(luò)施加強(qiáng)有力的阻尼,從而達(dá)到消除正序諧振的目的。
當(dāng)裝置對(duì)相應(yīng)性質(zhì)的諧振進(jìn)行消諧后,諧振信號(hào)一直存在,則裝置判定為過電壓。在上述過程中,液晶顯示屏顯示相應(yīng)故障信息,打印機(jī)打印相應(yīng)故障信息,信號(hào)指示燈群指示相應(yīng)故障信息,如和上位機(jī)通訊則通訊接口向上位機(jī)發(fā)送相應(yīng)故障信息。故障消除后,裝置自動(dòng)恢復(fù)到初始狀態(tài),并重新開始實(shí)時(shí)檢測(cè)。此后若系統(tǒng)再發(fā)生諧振,則裝置再次起動(dòng)予以消除。
三、裝置特點(diǎn)
1. 使用晶閘管做為執(zhí)行元件。晶閘管是性能的開關(guān)元件,使消諧裝置能獲得與 倫比的阻尼力度,加上采用諸多其它,使裝置能消除110-220KV變電站上類型 的鐵磁諧振。
2. 諧振檢測(cè)快,消除時(shí)間短。當(dāng)諧振產(chǎn)生后,裝置可在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)到并予以消除(不同的諧振頻率消除時(shí)間稍有不同)。
3. 采用性消諧方案。本裝置內(nèi)存有不同的消諧方案,裝置可根據(jù)諧振性質(zhì)自動(dòng)選擇消諧方案。
4. 操作面板設(shè)計(jì)簡化,采用液晶漢顯屏,信息量大,易于理解,操作簡單。
5. 易于和綜合自動(dòng)化及遠(yuǎn)動(dòng)裝置接口。不僅提供了串口輸出信號(hào)(RS232或RS485接口),而且提供了繼電器節(jié)點(diǎn)輸出信號(hào)。四、主要性能指標(biāo) 1. 工作電源:DC/AC220V。 2. 電壓等:一個(gè)。 3. 母線段數(shù):一段。 4. 適用范圍:中性點(diǎn)直接接地的大電流(相對(duì)于小電流)接地系統(tǒng),如110-220KV系統(tǒng)。 5. 可消除諧振頻率:17HZ(3分頻)、25HZ(2分頻)、50HZ(基頻)、150HZ(3倍頻)及以上頻率的鐵磁諧振。
6. 動(dòng)作頻率范圍(HZ):3 分頻15~18;2分頻23~27;基頻48~52;3倍頻145~162;頻率測(cè)量精度:誤差<0.1HZ。
7. 阻尼持續(xù)時(shí)間(S):0.08~0.1。
8. 起動(dòng)時(shí)間(S):不超過四個(gè)諧振波周期,即基頻0.08;3 分頻0.27;2分頻0.17;3倍頻0.028。
9. 正常功耗:<4W。 10. 環(huán)境溫度:-20℃~+50℃,相對(duì)濕度:<95%。 11. 大氣壓力:80-110Kpa。
注:
1、本裝置的電源可以采用AC220V或DC220V,如需要其它電壓等的電源,在訂貨時(shí)請(qǐng)注明。
2、請(qǐng)注明通訊接口方式(例如:485通訊接口,出廠默認(rèn)為485通訊方式)。
3、啟動(dòng)電壓在出廠時(shí)已設(shè)置好,如有要求請(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)注明。
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