機(jī)型鐵磁諧振消除裝置

一、裝置概述   

DM-WXX系列微機(jī)消諧裝置是我公司針對(duì) 66KV、35KV、10KV、6KV、3KV 及以下電壓等級(jí)的中性點(diǎn)不接地或經(jīng)電阻、消弧線圈接地系統(tǒng)，由于鐵磁諧振而時(shí)常發(fā)生的電壓互感器（PT）燒毀甚至爆炸的惡性事故，研制生產(chǎn)的新型智能消諧裝置。裝置利用抗干擾能力強(qiáng)的AVR 單片機(jī)作為檢測(cè)和控制的核心元件；采用大功率、無(wú)觸點(diǎn)元件消諧；以液晶顯示器（LCD）、信號(hào)指示燈；配以Zui先進(jìn)的智能化軟件，動(dòng)作更可靠、操作更簡(jiǎn)單、更直觀、更準(zhǔn)確。

裝置可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并顯示 PT 開(kāi)口三角電壓 17Hz、25Hz、50Hz、150Hz 四種頻率的電壓分量。發(fā)生故障時(shí)可以區(qū)分過(guò)電壓、鐵磁諧振以及單相接地，并給出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)；如是諧振故障，可迅速啟動(dòng)消諧元件進(jìn)行消諧；并配有通信接口把故障信息傳送至有關(guān)部門，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)控制。

二、工作原理

1、電壓互感器PT產(chǎn)生鐵磁諧振的原因

電力系統(tǒng)有大量元件屬于電感性的和電容性的，如電力變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、消弧線圈為電感元件，補(bǔ)償用的電容器組、高壓設(shè)備的寄生電容為電容元件，而線路各導(dǎo)線對(duì)地和導(dǎo)線間既存在縱向電感又存在橫向電容。這些儲(chǔ)能元件組成復(fù)雜的LC振蕩電路，在一定的能量作用下，特定參數(shù)配合的回路就會(huì)發(fā)生諧振現(xiàn)象。例如在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí)，電壓互感器和線路對(duì)地電容之間、受電變壓器和相間電容之間、空載變壓器和空載長(zhǎng)架空線電容之間所形成的振蕩回路都有發(fā)生諧振的可能。例如電壓互感器在正常工作條件下，三相基本平衡，電網(wǎng)中性點(diǎn)對(duì)地位移電壓很小，但在電壓互感器突然合閘、電網(wǎng)中單相接地突然消失等情況下，會(huì)造成電磁式電壓互感器的三相對(duì)地電壓也隨之變化，出現(xiàn)過(guò)電壓使電壓互感器鐵芯飽和，電感量降低，與線路對(duì)地電容形成的振蕩回路就可能激發(fā)起鐵磁諧振。

2、鐵磁諧振的產(chǎn)生條件

2.1 電壓互感器的突然投入

2.2 線路發(fā)生單相接地

2.3 系統(tǒng)運(yùn)行方式的突然改變

2.4 系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生較大的波動(dòng)

2.5 電網(wǎng)頻率的波動(dòng)

2.6 負(fù)荷的不平衡變化

3、鐵磁諧振的危害性

發(fā)生鐵磁諧振時(shí)產(chǎn)生的較高過(guò)電壓和較大的過(guò)電流，極易使電力設(shè)備的絕緣損壞，嚴(yán)重情況下危及運(yùn)行人員的安全。

3.1 中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，接地電弧不能自然熄滅就會(huì)產(chǎn)生弧光過(guò)電壓，致使系統(tǒng)中絕緣薄弱的地方放電擊穿，在過(guò)電壓的作用下造成第二點(diǎn)接地發(fā)展為相間短路，造成電力設(shè)備損壞并嚴(yán)重威脅系統(tǒng)安全運(yùn)行。

3.2 發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，電壓互感器感抗下降，一次勵(lì)磁電流急劇增加，使高壓保險(xiǎn)熔斷。如果電流未達(dá)到保險(xiǎn)的熔斷值，使電壓互感器長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)電流狀態(tài)下運(yùn)行，勢(shì)必造成電壓互感器的損壞。

3.3 產(chǎn)生零序電壓分量，出現(xiàn)虛幻接地現(xiàn)象，使絕緣監(jiān)察裝置誤發(fā)接地信號(hào)。

4、DM-WXX鐵磁諧振消除裝置工作原理

裝置采用 AVR 單片微機(jī)作為核心，對(duì) PT 開(kāi)口三角電壓（即：零序電壓）進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)。在正常工作情況下，裝置內(nèi)的大功率消諧元件處于阻斷狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)無(wú)任何影響。當(dāng) PT 開(kāi)口三角電壓大于 30V 時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，裝置對(duì)電壓互感器開(kāi)口三角電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、分析，并判斷出當(dāng)前的故障狀態(tài)；如果是某種頻率的鐵磁諧振，迅速啟動(dòng)消諧元件予以消除。如果是過(guò)電壓或接地，裝置給出相應(yīng)的報(bào)警信號(hào)。對(duì)于各種故障，裝置可以分別給出報(bào)警信號(hào)和顯示、并自動(dòng)記錄、存貯有關(guān)故障信息，并上報(bào)給上位機(jī)。