配電網(wǎng)pt智能消諧裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力系統(tǒng)安全性分析領(lǐng)域，涉及一種配電網(wǎng)PT智能消諧裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在6?35KV的配電網(wǎng)中，系統(tǒng)中性點一般采用不接地方式。系統(tǒng)母線上接有測量和監(jiān)視對地絕緣的電磁式電壓互感器(PT)，當(dāng)發(fā)生母線開關(guān)合閘操作、線路單相弧光接地自動消失、或者系統(tǒng)負荷劇烈變化等情況時，所產(chǎn)生的暫態(tài)沖擊過程可能在PT和三相導(dǎo)線對地電容間激發(fā)起鐵磁諧振現(xiàn)象，造成系統(tǒng)過電壓和PT中的過電流，使得系統(tǒng)中弱絕緣設(shè)備發(fā)生對地閃絡(luò)、PT的高壓熔絲熔斷，甚至燒毀PT。PT的鐵磁諧振是配電網(wǎng)中出現(xiàn)最為頻繁、造成事故最多的一種電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓。
[0003]目前，限制PT鐵磁諧振主要采用以下方法:
[0004]1.PT開口三角接阻尼電阻，不足之處在于在選擇電阻時，如電阻太大，起不到消諧效果，如電阻太小，則要求PT有足夠大熱的容量；
[0005]2.在PT—次側(cè)的中性點與地之間串接非線性電阻消諧器，其局限性在于只對本PT有效，對其他PT無效，因此對每一臺PT都要裝設(shè)非線性電阻消諧器，而且PT本身的伏安特性不一致，影響系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置的信號動作；
[0006]3.采用4PT的接線方式，缺點在于有可能在開口三角出現(xiàn)很大的環(huán)流而導(dǎo)致一次繞組和剩余繞組過熱。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提供了一種可以有效的消除鐵磁諧振故障，同時有效的區(qū)分單相接地和鐵磁諧振故障，并發(fā)出聲光報警的配電網(wǎng)PT智能消諧
目.0
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0009]一種配電網(wǎng)PT智能消諧裝置，包括以下部分:
[0010]信號調(diào)理模塊，將從PT開口三角繞組傳送來的電壓信號轉(zhuǎn)換為適合采集卡采樣的-5V?+5V的電壓信號，并對信號進行低通濾波；
[0011]數(shù)據(jù)采集模塊，對經(jīng)過信號調(diào)理模塊處理的電壓信號進行采集，采樣頻率設(shè)為ΙΚΗζ，并進行A/D轉(zhuǎn)換；
[0012]中央處理單元，對采集過來的電壓信號進行數(shù)據(jù)分析，保存分析結(jié)果并發(fā)送信號到聲光報警模塊和消諧裝置觸發(fā)模塊；
[0013]聲光報警模塊，包括蜂鳴器，系統(tǒng)故障時可發(fā)出聲光報警；
[0014]消諧裝置觸發(fā)模塊，發(fā)出觸發(fā)信號控制消諧裝置晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷；
[0015]消諧裝置，包括阻尼電抗器和反并聯(lián)可控硅晶閘管。
[0016]作為本實用新型較佳的實施例，信號調(diào)理模塊還包括二階有源低通濾波器，設(shè)置截止頻率為500Hz，消除頻譜分析時過高頻率的信號可能引起的頻率混疊現(xiàn)象。
[0017]作為本實用新型較佳的實施例，數(shù)據(jù)采集模塊進行數(shù)據(jù)采樣時采用實時連續(xù)采樣的模式，而讀取采樣數(shù)據(jù)時則采用依據(jù)需要選擇性讀取的方式。
[0018]作為本實用新型較佳的實施例，中央處理單元采用連續(xù)讀取兩個周波的電壓采樣信號來判斷電壓是否越限，即如果連續(xù)兩個周波計算出來的電壓有效值都超過了設(shè)定的閉值，就認定為系統(tǒng)發(fā)生故障，將執(zhí)行下一步的故障處理操作，否則將判定為系統(tǒng)狀態(tài)正常，將繼續(xù)讀取接下來的兩個連續(xù)周波的采樣數(shù)據(jù)進行判斷。
[0019]作為本實用新型較佳的實施例，當(dāng)中央處理單元判斷系統(tǒng)發(fā)生故障以后，將立即發(fā)出消諧脈沖信號，消諧裝置觸發(fā)模塊接收到信號啟動消諧裝置，以20ms作為時間間隔，控制反并聯(lián)可控硅晶閘管反復(fù)通斷三次。
[0020]作為本實用新型較佳的實施例，當(dāng)中央處理單元判斷系統(tǒng)發(fā)生故障以后，同時還發(fā)出故障報警信號，通過聲光報警模塊發(fā)出聲光報警。
[0021]作為本實用新型較佳的實施例，晶閘管反復(fù)通斷3次后，如果檢測到零序電壓閾值降到設(shè)定的閾值以下甚至消失，則判斷系統(tǒng)發(fā)生了鐵磁諧振故障，否則判斷為接地故障。
[0022]綜上所述，本實用新型所提供的配電網(wǎng)PT智能消諧裝置，具有當(dāng)中央處理單元判斷系統(tǒng)發(fā)生故障以后，同時還發(fā)出故障報警信號，通過聲光報警模塊發(fā)出聲光報警的功能；并且相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點:
[0023]1.采集到超過設(shè)定閾值的電壓信號以后，先進行消諧處理，晶閘管反復(fù)通斷三次，再采集連續(xù)兩個周波的電壓信號，若仍超過設(shè)定的閾值，則判斷系統(tǒng)發(fā)生了接地故障，否則判斷為鐵磁諧振故障，因此可以有效地區(qū)分單相接地和鐵磁諧振故障。
[0024]2.當(dāng)中央處理單元判斷系統(tǒng)發(fā)生故障以后，同時還發(fā)出故障報警信號，通過聲光報警模塊發(fā)出聲光報警，第一時間讓工作人員了解系統(tǒng)運行狀態(tài)。
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型的配電網(wǎng)PT智能消諧裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2為本實用新型的配電網(wǎng)PT智能消諧裝置工作流程圖。
【具體實施方式】
[0027]為了更為具體地描述本實用新型，下面結(jié)合附圖及【具體實施方式】對本實用新型的配電網(wǎng)PT智能消諧裝置進行詳細說明。
[0028]參照圖1所示，該配電網(wǎng)PT智能消諧裝置，包括以下部分:
[0029]信號調(diào)理模塊，將從PT開口三角繞組傳送來的電壓信號轉(zhuǎn)換為適合采集卡采樣的-5V?+5V的電壓信號，并對信號進行低通濾波；
[0030]數(shù)據(jù)采集模塊，對經(jīng)過信號調(diào)理模塊處理的電壓信號進行采集，采樣頻率設(shè)為ΙΚΗζ，并進行A/D轉(zhuǎn)換；
[0031]中央處理單元，對采集過來的電壓信號進行數(shù)據(jù)分析，保存分析結(jié)果并發(fā)送信號到聲光報警模塊和消諧裝置觸發(fā)模塊；
[0032]聲光報警模塊，包括蜂鳴器，系統(tǒng)故障時可發(fā)出聲光報警；
[0033]消諧裝置觸發(fā)模塊，發(fā)出觸發(fā)信號控制消諧裝置晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷；
[0034]消諧裝置，包括阻尼電抗器和反并聯(lián)可控硅晶閘管。
[0035]信號調(diào)理模塊還包括二階有源低通濾波器，設(shè)置截止頻率為500Hz，消除頻譜分析時過尚頻率的?目號可能引起的頻率混萱現(xiàn)象。
[0036]數(shù)據(jù)采集模塊進行數(shù)據(jù)采樣時采用實時連續(xù)采樣的模式，而讀取采樣數(shù)據(jù)時則采用依據(jù)需要選擇性讀取的方式。
[0037]參照圖2所示，該中央處理單元連續(xù)讀取兩個周波的電壓采樣信號，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地或鐵磁諧振過電壓時，PT開口三角繞組兩端將會感應(yīng)出100V左右的零序電壓，因此，通過設(shè)定一個零序電壓閾值(本裝置設(shè)置為60V，可根據(jù)實際系統(tǒng)運行經(jīng)驗隨時修改)的方式來判斷系統(tǒng)的運行狀態(tài)。當(dāng)連續(xù)兩個周波計算出來的電壓有效值都超過了設(shè)定的閾值時，就認定為系統(tǒng)發(fā)生故障，將執(zhí)行下一步的故障處理操作，否則則判定為系統(tǒng)狀態(tài)正常，將繼續(xù)讀取接下來的兩個連續(xù)周波的采樣數(shù)據(jù)進行判斷。
[0038]當(dāng)中央處理單元判斷系統(tǒng)發(fā)生故障以后，將立即發(fā)出消諧脈沖信號，消諧裝置觸發(fā)模塊接收到信號啟動消諧裝置，以20ms作為時間間隔，控制反并聯(lián)可控硅晶閘管反復(fù)通斷三次，即觸發(fā)脈沖使晶閘管導(dǎo)通，20ms后再關(guān)斷晶閘管，關(guān)斷20ms后，再次讓晶閘管導(dǎo)通20ms，如此反復(fù)3次；如果這樣反復(fù)短接PT開口三角繞組3次后開口三角的零序電壓仍超過設(shè)定的閾值，則判斷為接地故障，并發(fā)出接地報警信號，如果開口三角的零序電壓降到設(shè)定的閾值以下甚至消失，則判斷為鐵磁諧振故障，并發(fā)出諧振報警信號。
【主權(quán)項】
1.一種配電網(wǎng)PT智能消諧裝置，其特征在于，包括以下部分: 信號調(diào)理模塊，將從PT開口三角繞組傳送來的電壓信號轉(zhuǎn)換為適合采集卡采樣的-5V~ +5V的電壓信號，并對信號進行低通濾波； 數(shù)據(jù)采集模塊，對經(jīng)過信號調(diào)理模塊處理的電壓信號進行采集，采樣頻率設(shè)為ΙΚΗζ，并進行A/D轉(zhuǎn)換； 中央處理單元，對采集過來的電壓信號進行數(shù)據(jù)分析，保存分析結(jié)果并發(fā)送信號到聲光報警模塊和消諧裝置觸發(fā)模塊； 聲光報警模塊，包括蜂鳴器，系統(tǒng)故障時可發(fā)出聲光報警； 消諧裝置觸發(fā)模塊，發(fā)出觸發(fā)信號控制消諧裝置晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷； 消諧裝置，包括阻尼電抗器和反并聯(lián)可控硅晶閘管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)PT智能消諧裝置，其特征在于，信號調(diào)理模塊還包括二階有源低通濾波器，設(shè)置截止頻率為500Hz，消除頻譜分析時過高頻率的信號可能引起的頻率混疊現(xiàn)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)PT智能消諧裝置，其特征在于，數(shù)據(jù)采集模塊進行數(shù)據(jù)采樣時采用實時連續(xù)采樣的模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的配電網(wǎng)PT智能消諧裝置，其特征在于，當(dāng)中央處理單元判斷系統(tǒng)發(fā)生故障以后，將立即發(fā)出消諧脈沖信號，消諧裝置觸發(fā)模塊接收到信號啟動消諧裝置，以20ms作為時間間隔，控制反并聯(lián)可控硅晶閘管反復(fù)通斷三次。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的配電網(wǎng)PT智能消諧裝置，其特征在于，當(dāng)中央處理單元判斷系統(tǒng)發(fā)生故障以后，同時還發(fā)出故障報警信號，通過聲光報警模塊發(fā)出聲光報警。
【專利摘要】本實用新型公開了一種配電網(wǎng)PT智能消諧裝置，包括信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、中央處理單元、聲光報警模塊、消諧裝置觸發(fā)模塊以及消諧裝置。信號調(diào)理模塊彩信電壓信號,并對信號進行低通濾波，消除頻譜分析時過高頻率的信號可能引起的頻率混疊現(xiàn)象；數(shù)據(jù)采集模塊對經(jīng)過信號調(diào)理模塊處理的電壓信號進行A/D轉(zhuǎn)換；中央處理單元對電壓信號進行數(shù)據(jù)分析并發(fā)送信號到聲光報警模塊和消諧裝置觸發(fā)模塊；聲光報警模塊當(dāng)系統(tǒng)故障時可發(fā)出聲光報警；消諧裝置觸發(fā)模塊發(fā)出觸發(fā)信號控制消諧裝置晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷；消諧裝置包括阻尼電抗器和反并聯(lián)可控硅晶閘管。本實用新型可以有效的消除鐵磁諧振故障，有效的區(qū)分單相接地和鐵磁諧振故障，并發(fā)出聲光報警。
【IPC分類】G01R31-00, G01R31-02, H02H9-04
【公開號】CN204271630
【申請?zhí)枴緾N201420642981
【發(fā)明人】何菲, 陳國珍, 王倩, 孫志, 蔣浩, 董如來
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司泰州供電公司, 東南大學(xué)
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年10月31日