消谐装置作用和工作原理

2019-07-24 06:46:44 来源:电子发烧友网
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消谐装置的作用
电力系统中有许多铁芯电感元件,例如变压器、电压互感器、消弧和并联补偿电抗器,这些大都为非线性元件,它和系统的电容组成许多复杂的振荡回路,如果满足一定的条件,就可激发起?#20013;?#26102;间较长的铁磁谐振过电压。发生铁磁谐振时产生的较高过电压和较大的过电流,极?#36164;?#30005;力设备的绝缘损坏,严重情况下危及运行人员的安全。微机消谐装置实时监测电压互感器PT开口三角处电压和频率,当发生铁磁谐振时,装置瞬时启动无触点消谐元件,产生强大阻尼,从而消除铁磁谐振。
 
消谐装置工作原理
微机消谐装置采用高性能的单片微机作为核心元件,对PT开口三角电压(即零序电压)进行遁环检测。正常工作情况下,该电压小于30V,装置内的大功率消谐元件(固态继电器)处于阻断状态,对系统运行不产生影响。当PT开口电压大于30V时,系统出现故障。消谐装置开始?#28304;?#20449;号进行数据采集,通过电路对信号进行数字测量、滤波、放大等数?#20013;?#21495;处理技术,然后对检测到的数据进行分析、计算,得出故障类型。
 
如果当前是铁磁谐振,系统立即启动消谐电路,使固态继电器导通,让铁磁谐振在阻尼作用下迅速消失。此时,CPU系统进行记录、存贮,并自动报警、显示谐振信息(时间、频率、电压值)。如果电路是过电压或单相接地故障,微机系统检测后,分别给出显示和报警,并记录、存贮有关故障信息.CPU系统处理完最后,返回起始状态,并继续检测电路中的状态。
 
微机消谐装置工作原理
二次消谐是在电压互感器的二次开口三角绕组装设的微机消谐装置,大多采用单片机作为核心元件,对PT开口三角电压进行实时循环检测。正常工作情况下,该电压较小,装置内的大功率消谐元件(可控硅)处于阻断状态,对系统无任何影响。当检测到开口三角电压大于30V时,表示有故障发生,于是装置开始对开口三角电压进行数据采集。通过数字测量、滤波、放大等数?#20013;?#21495;处理技术,对数据进行分析、计算,判断出当前的故障状态。如果出现?#25345;?#39057;率的铁磁谐振(一般在17~150Hz之间),CPU立即启动消谐电路(使可控硅导通),让铁磁谐振在强大的阻尼下迅速消失。在开口三角处并联消谐电阻,若消谐装置内部可控硅出现故障,报警接点导通启动交流接触器,接触器启动大容量电阻,从而消除谐振。系统发生铁磁谐振时,装置瞬时启动消谐元件,将PT开口三角绕组瞬间短接,产生强大阻尼,从而消除铁磁谐振,如图:
 
  
 
从工作原理上看,两种消谐装置都能起到很好的消谐作用,在电网中得到了广泛运用,目前,系统中消谐装置存在三种模式:
 
(1)安装一次消谐器;
 
(2)安装二次微机消谐装置;
 
(3)同时安装一次消谐和二次微机消谐装置。
 
根据?#23548;试誦芯?#39564;显示,在系统中装设了一次消谐器后,会引起较大的二次侧谐波(以三次谐波为主),使得二次开口电压的升高,造成中性点位移,产生零序电压分量,出?#20013;?#24187;接地现象,使绝?#23548;?#23519;装置误发接地信号,并且消谐器阻值越大,位移越大。对系统造成一定影响。而单独安装二次微机消谐,同样也存在一些不足,这是由于铁磁谐振一般是分频谐振,装置检测时间相对较长,?#23545;?#36895;度就比较慢,在频繁发生分频谐振或?#20013;?#23384;在铁磁谐振的时候,不能完全避免谐振,从而引起一定的后果。但二次微机消谐装置能够有效消除三次及其它高次谐波。因此,同时安装两种消谐装置,可以做到功能互补,抑制系统中的铁磁谐振。
 
3、据了解,目前?#35856;?#19978;一次消谐器体积较小,安装方便。二次微机消谐装置一般安装于开关柜或控制屏面板上,体积小,接线简单,便于运行维护。另外10kV、35kV一次消谐器价格在900元左右,二次消谐装置价格在3000元左右,同时安装?#24359;?#20108;次消谐装置,增加的投资有限。根据以上分析,为了有效地抑制中性点不直接接地系统中铁磁谐振带来的系?#24418;?#23475;,在电磁式电压互感器的一次中性点安装一次消谐器的同时,在其二次开口三角处安装微机,消谐装置,是目前效果最好的方式。
 
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