消谐装置的作用及工作原理分析解析

合集下载

高压消谐装置

高压消谐装置

高压消谐装置的技术突破与成果
高压消谐装置的技术突破
• 新型非线性元件的研究与应用:研究具有更高消除谐波效果的非线性元件,提高装置性能 • 智能化控制系统的研发:研发具有自适应调整功能的智能化控制系统,实现高压消谐装置 的智能化运行 • 集成化设计方案的实施:将高压消谐装置与其他电力设备集成,提高电力系统的整体性能
02
高压消谐装置的工作原理及分类
高压消谐装置的工作原理
高压消谐装置的工作原理
• 利用非线性元件(如电容器、电抗器等)的特性,将谐 波电流转化为基波电流 • 通过控制系统调整非线性元件的参数,实现谐波电流的 消除或减少
高压消谐装置的工作原理分类
• 被动式消谐装置:通过非线性元件的自然特性消除谐波, 如单调谐振消谐器、双调谐振消谐器等 • 主动式消谐装置:通过电力电子器件的主动控制消除谐 波,如PWM消谐器、自适应消谐器等
• 定期检查:对高压消谐装置进行定期检查,确保装置正常运行 • 清洁保养:对高压消谐装置进行清洁保养,提高装置的运行可靠性和使用寿命 • 参数校核:定期对高压消谐装置的参数进行校核,确保装置参数与实际运行条件 相符
高压消谐装置的保养方法
• 润滑保养:对高压消谐装置的运动部件进行润滑保养,提高装置的运行稳定性和使 用寿命 • 散热处理:确保高压消谐装置的散热效果,防止装置过热损坏 • 防腐措施:对高压消谐装置进行防腐处理,提高装置的抗腐蚀能力
高压消谐装置的监测与故障诊断技术
高压消谐装置的监测技术
• 远程监测:利用先进的通信技术,实现高压消谐装置的远程监测 • 实时监测:对高压消谐装置的关键参数进行实时监测,确保装置正常运行 • 数据分析:对监测数据进行统计分析,评估高压消谐装置的运行性能和稳定性

消谐装置原理

消谐装置原理

消谐装置原理消谐装置是一种广泛应用于电力系统的装置,其主要功能是消除电力系统中的谐波干扰,保证电力系统的正常运行。

消谐装置的原理主要包括谐波的产生与传输以及消谐方法的选择与实施。

谐波的产生与传输是消谐装置原理的基础。

在电力系统中,谐波是由非线性负载所引起的,如电弧炉、电子设备等。

这些非线性负载会使电流和电压的波形发生畸变,产生谐波。

谐波会通过电力系统的导线和设备传输,对电力系统的正常运行造成影响。

因此,了解谐波的产生和传输规律是理解消谐装置原理的关键。

消谐装置的原理还包括消谐方法的选择与实施。

消谐装置的主要任务是通过合适的消谐方法来抑制和消除谐波干扰。

目前常用的消谐方法包括谐波滤波器、谐波抑制变压器、谐波抑制电容器等。

这些消谐装置通过选择合适的电路参数和谐波频率,将谐波干扰从电力系统中分离出来,达到消除谐波的目的。

谐波滤波器是一种常用的消谐装置。

它通过选择合适的电感和电容来形成谐波频率的谐振电路,将谐波干扰从电力系统中滤除。

谐波滤波器的工作原理是利用谐振电路的频率选择性,将谐波频率通过滤波器的谐振回路滤除,而保留电力系统中的基波电压和电流。

谐波滤波器可分为无源谐波滤波器和有源谐波滤波器,分别采用无源元件和有源元件来实现谐波的消除。

谐波抑制变压器是另一种常用的消谐装置。

它通过在电力系统中引入一个特殊的变压器,使谐波电流在变压器中产生磁场,从而抵消谐波电流对电力系统的影响。

谐波抑制变压器的工作原理是利用变压器的磁场特性,使谐波电流在变压器中形成闭合回路,从而减小谐波干扰对电力系统的影响。

谐波抑制电容器是另一种常用的消谐装置。

它通过选择合适的电容和电阻参数,形成一个谐振电路,将谐波电流分流到电容器中,从而减小谐波干扰对电力系统的影响。

谐波抑制电容器的工作原理是利用谐振回路的频率选择性,将谐波电流分流到电容器中,而保留电力系统中的基波电流。

谐波抑制电容器可根据谐波频率的不同选择不同的电容参数,以实现对不同谐波频率的消谐。

消谐装置工作原理

消谐装置工作原理

消谐装置工作原理
消谐装置是一种用于消除电力系统中谐波的装置,它能够有效地改善电力系统的谐波问题,保障电力设备的正常运行。

消谐装置的工作原理主要包括以下几个方面:
首先,消谐装置通过谐波滤波器来实现谐波的消除。

谐波滤波器是消谐装置的核心部件,它能够根据电力系统中存在的谐波频率和幅值,选择合适的谐波滤波器进行滤波处理。

谐波滤波器采用谐波电流互感器来检测电流中的谐波成分,然后根据检测到的谐波信号,通过控制谐波滤波器的开关状态和工作方式,实现对谐波的有效消除。

其次,消谐装置通过并联电容器来实现谐波的补偿。

在电力系统中,谐波电流会导致电压波动和电网损耗,影响电力设备的正常运行。

消谐装置通过并联电容器来补偿电力系统中的谐波电流,使谐波电流和基波电流之间的相位差保持在合适的范围内,从而减小谐波对电力系统的影响,提高电力系统的稳定性和可靠性。

此外,消谐装置还通过有源滤波技术来实现谐波的控制。

有源滤波器是一种能够根据电力系统中的谐波情况,动态调节滤波器参数和工作方式的滤波器。

消谐装置通过有源滤波技术,能够实时监测电力系统中的谐波情况,根据实际情况调节滤波器的工作状态,确保谐波在电力系统中得到有效的控制和消除。

总的来说,消谐装置通过谐波滤波器、并联电容器和有源滤波技术等手段,实现对电力系统中谐波的有效控制和消除。

它能够提高电力系统的稳定性和可靠性,保障电力设备的正常运行,对于提高电力系统的质量和效率具有重要的意义。

消谐装置的工作原理虽然比较复杂,但是通过合理的设计和调试,能够有效地解决电力系统中的谐波问题,为电力系统的安全运行提供有力的保障。

消弧消谐

消弧消谐

消弧消谐培训一、消弧线圈的主要作用:在电网发生单相接地时产生电感电流以补偿电网电容电流,使故障点残流变小,达到自行熄弧、消除故障的目的。

消弧线圈的使用,对抑制稳定电弧过电压,消除电磁式压变饱和引起的铁磁谐振过电压,降低线路故障跳闸率方面起到明显效果。

二、消谐装置的工作原理:电网中存在大量储能元件,如电压互感器、变压器、电抗器等电感元件,电容器、线路对地电容、断路器断口的电容等电容元件,这些元件组成了许多串联或并联振荡回路。

在正常情况下不可能产生振荡,但当系统发生故障或某种原因引起电网参数变化(如接地短路、线路跳闸、空载线路合闸、三相不同期合闸等),就可能引起谐振。

电压互感器等一类的电感元件在正常工作电压下,通常铁芯刺痛密度不高,铁芯不饱和,如在过电压情况下铁芯饱和,电感会迅速降低,从而与电容产生谐振,这时谐振称为铁磁谐振。

正常运行时,电压互感器开口三角的电压3U0理论上为0V,在实际中一般也不会超过10V,但系统发生单相接地时,3U0迅速升高到30V,甚至更高,达120V,形成过压。

在形成的谐波中含量比重最大的为16.67HZ,25HZ,150HZ三种谐波,其他分量比较小,一般忽略。

因此消谐装置一般都是通过检测这三种频率的谐波电压值判断是否发生谐振。

三、系统谐振过电压事故的处理方法:1、发生谐振过电压时,应先检查以下项目,并汇报调度及领导。

1)保护动作情况、后台电压参数、特别是3UO 值、信号、仪表指示、开关跳闸情况。

2)PT 柜上消谐装置记录情况。

2、处理谐振过电压事故的关键是破坏谐振条件,值班人员应根据系统情况、操作情况做出正确判断,不经调度按以下方法处理,然后将处理结果汇报调度。

1)由于操作而产生的谐振过电压,一般可立即恢复到操作以前的运行状态。

2)运行中发生的谐振过电压,可以试断开一条不重要负荷的线路,消除谐振。

3)接地后发生的谐振,应立即断开接地线路。

四、谐振现象:基波谐振:发生基波谐振时,相对地电压有以下两种现象:1) 一相电压下降(不为零),两相电压升高超过线电压或电压表顶表;2) 两相电压下降(不为零),一相电压升高或电压表顶表;其相对地电压的过电压小于或等于3倍相电压;2、高频谐振:发生高频谐振时,其相对地电压的过电压小于或等于4倍相电压,三相对地电压一起升高,远远超过线电压或电压表顶表。

消谐装置工作原理

消谐装置工作原理

消谐装置工作原理消谐装置是一种用于消除电力系统中谐波的设备,它能够有效地改善电力系统的谐波污染问题,保障电力设备的正常运行。

消谐装置的工作原理是基于谐波的特性和电路的特点,通过相应的电子器件和控制系统来实现谐波的消除和补偿。

首先,我们需要了解什么是谐波。

在电力系统中,谐波是指频率是基波频率的整数倍的电压或电流波形。

谐波会导致电力系统中电压和电流的失真,对电力设备和电子设备造成损坏,影响系统的稳定运行。

因此,消除谐波是电力系统中重要的问题之一。

消谐装置的工作原理主要包括谐波检测、谐波分析、谐波补偿和谐波消除四个步骤。

首先是谐波检测。

消谐装置通过传感器或监测装置实时监测电力系统中的电压和电流波形,将采集到的信号送入控制系统进行处理。

控制系统会对信号进行谐波分析,确定电力系统中存在的谐波频率、幅值和相位等信息。

接下来是谐波分析。

控制系统会根据谐波检测得到的信息,对电力系统中的谐波进行分析和识别。

通过谐波分析,控制系统可以确定谐波的类型和特性,为后续的谐波补偿和消除提供基础数据。

然后是谐波补偿。

消谐装置会根据谐波分析的结果,通过相应的电子器件和控制策略对电力系统中的谐波进行补偿。

谐波补偿的方式主要包括有源谐波补偿和无源谐波补偿两种。

有源谐波补偿是通过连接特定的电子器件(如谐波滤波器、静止无功发生器等)来产生与谐波相反的电压或电流,从而抵消谐波。

无源谐波补偿则是通过连接谐波吸收器或谐波电流限制器等被动器件来吸收和限制谐波的传播。

最后是谐波消除。

消谐装置会根据谐波检测和分析的结果,采取相应的控制策略来实现谐波的消除。

消谐装置可以通过控制谐波补偿装置的工作状态和参数,对电力系统中的谐波进行有效地消除。

总的来说,消谐装置通过谐波检测、分析、补偿和消除四个步骤,能够有效地消除电力系统中的谐波,改善电力质量,保障电力设备的正常运行。

消谐装置的工作原理是基于谐波的特性和电路的特点,通过相应的电子器件和控制系统来实现谐波的消除和补偿。

消谐装置的作用及工作原理

消谐装置的作用及工作原理

PT二次消谐装置说明书一、概述在电力系统中,由于电压互感器的非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁磁谐振过电压,直接威胁电力系统的安全运行,严重时会引起电压互感器(PT)的爆炸,造成事故。

传统的解决办法是在电压互感器开口三角两端并接一个电阻,从理论上讲对频率越低的铁磁谐振阻值应取得越小,但太小的电阻并在PT开口三角上会影响其正常运行,严重时会造成PT烧毁。

另外因为铁磁谐振的频率往往不是单一的,所以这种方法就难于消除所有频率的谐振。

针对上述情况,国内一些厂家先后研制了一些分频消谐装置。

这些装置的原理均是采用模拟选频的原理,功能单一,只对单一频率的谐振有效。

由于电网中谐振往往是多种频率同时存在,所以其适应性较差,模拟电路实现的选频与微机选频相比其选频效果也差,有时电网的过渡过程等也会造成误动。

PWX-50系列微机消谐装置将微机技术用于电网消谐,利用计算机快速、准确的数据处理能力实现快速傅里叶分析,其选频准确。

通过对PT开口三角电压的采集,对电网谐振时的各种频率成份能快速分析,准确地辨别出:①单相接地;②过渡过程;③电网谐振。

如果是谐振,计算机发出指令使消谐电路投入,实现快速消谐。

经实际运行证明本装置对各种高频、低频、工频谐振均判断准确,动作迅速,较完善地解决了电力系统中电网的消谐问题,并能记录存储谐振的次数及谐振频率,可广泛适用于发电厂、变电站及钢铁、煤炭、石油化工等大型厂矿企业的电力系统。

二、装置用途:PWX-50 系列微机消谐装置将微机技术用于电网消谐,利用计算机快速、准确的数据处理能力实现快速傅里叶分析,其选频准确。

通过对 PT 开口三角电压的采集,对电网谐振时的各种频率成份能快速分析,准确地辨别出:①单相接地;②过渡过程;③电网谐振。

如果是谐振,计算机发出指令使消谐电路投入,实现快速消谐。

经实际运行证明本装置对各种高频、低频、工频谐振均判断准确,动作迅速,较完善地解决了电力系统中电网的消谐问题,并能记录存储谐振的次数及谐振频率,可广泛适用于发电厂、变电站及钢铁、煤炭、石油化工等大型厂矿企业的电力系统。

消谐装置工作原理

消谐装置工作原理

消谐装置工作原理
消谐装置是一种用于消除电路中谐波的设备,它在工业生产和电力系统中起着非常重要的作用。

消谐装置的工作原理是通过一系列的电子元件和控制系统来实现谐波的消除,从而保障电路的正常运行和设备的安全使用。

下面我们来详细了解一下消谐装置的工作原理。

首先,消谐装置通过电容器实现对电路中的谐波电流的补偿。

在电路中,谐波电流会导致电压的失真和设备的故障,而消谐装置通过电容器的接入,可以产生与谐波电流相反的谐波电流,从而实现对谐波的补偿和消除。

其次,消谐装置还可以通过电抗器来实现对电路中的谐波电压的补偿。

在电路中,谐波电压会导致设备的损坏和电网的不稳定,而通过电抗器的接入,可以产生与谐波电压相反的谐波电压,从而实现对谐波的补偿和消除。

此外,消谐装置还可以通过滤波器来实现对电路中的谐波的滤波。

在电路中,谐波会导致电网的不稳定和设备的故障,而通过滤波器的接入,可以对谐波进行滤波和消除,从而保障电路的正常运
行和设备的安全使用。

另外,消谐装置还可以通过控制系统来实现对电路中的谐波的监测和调节。

通过实时监测电路中的谐波情况,消谐装置可以根据实际情况进行调节,从而保障电路的正常运行和设备的安全使用。

总的来说,消谐装置通过电容器、电抗器、滤波器和控制系统等多种电子元件和设备的配合,实现对电路中谐波的消除和补偿,从而保障电路的正常运行和设备的安全使用。

消谐装置在工业生产和电力系统中起着非常重要的作用,它的工作原理和应用价值需要我们深入了解和重视。

希望本文对消谐装置的工作原理有所帮助,谢谢阅读。

WXZ196型微机消谐装置原理分析及应用

WXZ196型微机消谐装置原理分析及应用

WXZ196型微机消谐装置原理分析及应用摘要:铁磁谐振现象影响电力系统的安全运行是一个亟待解决的问题。

谐振发生时所产生过电压,严重威胁着电厂高压配电系统的安全。

微机消谐装置是专用于消除铁磁谐振的的智能化装置,能自动监测并消除多种频率的谐振过电压,在水电厂应用广泛。

本文重点分析了PT产生谐振过电压的原因及对WXZ196型微机消谐装置进行了消谐原理、功能和应用介绍。

关键词:消谐装置;铁磁谐振;厂用电系统0 引言官地电厂厂用电系统为中性点不接地系统,由七段厂用母线及其二次设备组成,每段母线上均装有一个手车式母线PT柜,用于电压测量及为二次保护、自动装置提供交流电压量。

在PT开口三角形处装设有一台微机消谐装置,用于实时监测谐振电压并在线消除铁磁谐振。

当发生系统故障而产生PT铁磁谐振时,谐振过电压可能持续时间长,甚至可能长期存在。

在分频谐振时,一般过电压并不高,但是PT的一次电流大,易使PT过热而熔断高压一次保险;基波和倍频谐振时,一般电流不大,但是过电压很高,常使设备绝缘损坏,造成PT烧毁甚至爆炸的恶性事故,严重威胁着电厂高压配电系统的安全运行。

为消除铁磁谐振现象对厂用电系统的影响,官地电厂目前采用的是WXZ196型微机消谐装置,该装置是新型智能化电力谐振消除装置,使用简单方便,无需维护,能迅速地消除多种频率的铁磁谐振,准确率高,在水电厂应用比较广泛。

1 WXZ196型微机消谐原理1.1 PT产生铁磁谐振过电压的原因厂用电系统中由非线性感性元件和容性元件组成的振荡回路在系统正常运行时,PT开口三角的零序电压3U0为0V,波动范围一般不会超过10V,是不会产生谐振的。

但当系统发生扰动时,常见如倒闸操作合空载母线,大负荷自动投切,母线单相接地故障、弧光短路保护动作等,都可能使厂用电系统母线电压出现不平衡现象,使单相或多相的对地电压瞬间升高,三相对地电压不对称,从而导致中性点发生偏移而产生零序过电压。

同时PT在过电压下会产生很大的谐波电流,导致内部铁芯饱和,电感逐渐降低,使二次侧的波形发生畸变。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

PT二次消谐装置说明书一、概述在电力系统中,由于电压互感器的非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁磁谐振过电压,直接威胁电力系统的安全运行,严重时会引起电压互感器(PT)的爆炸,造成事故。

传统的解决办法是在电压互感器开口三角两端并接一个电阻,从理论上讲对频率越低的铁磁谐振阻值应取得越小,但太小的电阻并在PT开口三角上会影响其正常运行,严重时会造成PT烧毁。

另外因为铁磁谐振的频率往往不是单一的,所以这种方法就难于消除所有频率的谐振。

针对上述情况,国内一些厂家先后研制了一些分频消谐装置。

这些装置的原理均是采用模拟选频的原理,功能单一,只对单一频率的谐振有效。

由于电网中谐振往往是多种频率同时存在,所以其适应性较差,模拟电路实现的选频与微机选频相比其选频效果也差,有时电网的过渡过程等也会造成误动。

PWX-50系列微机消谐装置将微机技术用于电网消谐,利用计算机快速、准确的数据处理能力实现快速傅里叶分析,其选频准确。

通过对PT开口三角电压的采集,对电网谐振时的各种频率成份能快速分析,准确地辨别出:①单相接地;②过渡过程;③电网谐振。

如果是谐振,计算机发出指令使消谐电路投入,实现快速消谐。

经实际运行证明本装置对各种高频、低频、工频谐振均判断准确,动作迅速,较完善地解决了电力系统中电网的消谐问题,并能记录存储谐振的次数及谐振频率,可广泛适用于发电厂、变电站及钢铁、煤炭、石油化工等大型厂矿企业的电力系统。

二、装置用途:PWX-50 系列微机消谐装置将微机技术用于电网消谐,利用计算机快速、准确的数据处理能力实现快速傅里叶分析,其选频准确。

通过对 PT 开口三角电压的采集,对电网谐振时的各种频率成份能快速分析,准确地辨别出:①单相接地;②过渡过程;③电网谐振。

如果是谐振,计算机发出指令使消谐电路投入,实现快速消谐。

经实际运行证明本装置对各种高频、低频、工频谐振均判断准确,动作迅速,较完善地解决了电力系统中电网的消谐问题,并能记录存储谐振的次数及谐振频率,可广泛适用于发电厂、变电站及钢铁、煤炭、石油化工等大型厂矿企业的电力系统。

三、功能3.1消谐功能:循环检测PT开口三角的电压,当出现电压升高时,首先判断是单相接地,过渡过程还是电网谐振,如果是谐振,计算机发出指令使消谐电路投入,实现快速消谐。

3.2故障报警功能:当系统发生单相接地或谐振、装置故障、装置失电时产生报警信号。

3.3显示功能:以中文方式显示实时时钟,装置运行状态,接地或谐振故障的母线序号,故障起始时间等。

3.4设置功能:通过汉字菜单提示用户可以设置或修改消谐启动门限电压、实时时钟、通信方式。

3.5通信功能:装置具有完善的通信功能,RS-232/485通信接口和通信速率可选。

3.6故障追忆功能:按时间顺序可追忆十六次接地故障和十六次谐振故障。

四、装置特点1.本产品选用微处理器为Intel公司的十六位单片机芯片80C196。

2.设置和调试等人机界面采用汉字菜单选项。

3.谐振波形和谐振有效值大小可直接显示,便于对发生的谐振进行分析。

4.设置了串行通讯接口RS-232C、RS-422和RS-485。

5.可循环记录16条谐振故障信息。

6.投运后,本机基本上不需要维护。

五、硬件结构装置总体构成如图1所示。

主要由CPU主板、信号转换和消谐板:显示键盘板、电源模块等组成,各板的功能如下:5.1 CPU主板:为本机的核心部分,完成数据采集、数据处理、消谐控制及与其它设备的通信。

5.2信号转换和消谐板:主要部件有电压互感器、可控硅及触发电路。

电压互感器用于完成母线零序电压到低电平小信号的转换,消谐部分是当系统发生谐振时,接受CPU命令,可控硅快速导通,将PT开口三角与消谐电阻连接,这时系统的铁磁谐振在这一强阻尼下快速消失,而后可控硅又恢复阻断状态。

5.3键盘显示板:由液晶显示电路、键盘电路、CPU接口电路等组成,该板做为人机对话接口,完成各种信息的中文显示及键盘命令的输入。

六、技术指标1、适用范围:3kV―66kV系统2、适用谐振频率:高频、低频、工频谐振3、消谐路数:1~4路4、消谐时间:小于100ms5、电压测量精度:0.5%6、频率测量精度:±1Hz7、型号及功能配置表WXZ196系列微机消谐装置1 概述WXZ196系列微机消谐装置是我公司针对电力部门和用户由于铁磁谐振而时常发生的电压互感器(PT)烧毁甚至爆炸的恶性事故,在广泛征求用户意见的基础上,新近研制生产的一种智能消谐装置。

它以美国Atmel公司的精简指令集(RISC)单片微控制器ATmega128为采样运算、逻辑判断和控制中心(CPU),经大功率、无触点消谐元件为出口,以点阵液晶显示器(LCD)、信号指示灯、触摸按键和微型打印机及RS485现场通讯总线为人机接口,配以智能化的软件,组成了技术和原理先进、使用简单方便的“傻瓜型”诊断、消谐、记录装置。

该装置实时显示系统时钟及PT开口三角电压17HZ、25HZ、50HZ、150HZ四种频率的电压分量,可以区分过电压、铁磁谐振及单相接地,并配置通信接口把各种故障信息传送至有关部门,适用于无人值守变电站。

2 型号说明W X Z 196 - □设计序号合创公司微机产品代码装置消谐微机型3 使用条件3.1 户内使用,并且室内通风良好。

3.2 海拔高度≤2Km。

3.3 环境温度-10~50℃3.4 相对湿度≤90%3.5 大气压力80~110Kpa。

3.6 周围介质无导电尘埃与导致金属或绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。

4 技术参数4.1 工作电源DC/AC100-260V4.2 功耗4.2.1 电源回路 DC220V≤30W或AC220V≤30VA4.2.2 交流电压回路≤1VA4.3 交流额定电压 100V4.4 可以根据用户要求特制。

5 装置特点5.1 CPU采用美国Atmel公司精简指令集(RISC)单片微控制器ATmega128,数据采集、运算、逻辑判断、控制输出等速度快,精度高,自带“看门狗”(Watchdog)电路,抗干扰、自检及自恢复等能力强。

5.2 采用128×64点阵液晶显示器(LCD),全中文化,显示信息丰富。

5.3 智能化软件技术,原理先进,性能稳定,安全可靠。

5.4 实时显示系统日历、时钟、PT开口三角电压4种频率:3分频(17Hz)、2分频(25Hz)、工频(50Hz)、3倍频(150Hz)的电压分量。

5.5 可以判别过电压、铁磁谐振及单相接地,并对铁磁谐振迅速消除。

5.6 对各种故障均可给出告警信号并显示、打印和保存有关信息。

5.7 微型打印机可以及时打印输出故障报告 (故障类型、故障时间及PT开口三角电压4种频率的电压分量)。

5.8 有记忆功能,可存储10次最近发生的故障信息,掉电后不丢失。

5.9 消谐元件出口功率大、无触点。

5.10 通过菜单提示和面板按键整定,调试和维护简单、方便。

5.11 接线简单,安装方便。

5.12 硬件、软件冗余设计,抗干扰能力强。

5.13 适用于各种电压等级的PT。

5.14 配置通信接口把各种故障信息传送至有关部门,适用于无人值守变电站。

5.15 配置有压敏元件,可对铁磁谐振进行实时在线消除。

5.16 使用了最优决策算法,寻找合理的消除点,使消谐操作更趋合理。

6 工作原理6.1 PT产生铁磁谐振的原因电力系统中有大量的储能元件,如电压互感器、变压器、电抗器等电感元件,电容器、线路对地电容、断路器的断口电容等电容元件。

这些元件组成了许多串联或并联振荡回路。

在正常的稳定状态下运行时,不可能产生严重的振荡。

但当系统发生故障或由于某种原因电网参数发生了变化,就很可能发生谐振。

譬如在中性点非有效接地系统中:一相断线接地,受电变压器和相间电容;电压互感器和线路对地电容;空载变压器和空载长架空线电容所形成的振荡回路,都有可能发生谐振。

谐振常常引起持续时间很长的过电压。

电压互感器一类的电感元件在正常工作电压下,通常铁心磁通密度不高,铁心并不饱和,如在过电压下铁心饱和了,电感会迅速降低,从而与电容产生谐振,这时的谐振称作铁磁谐振。

铁磁谐振不仅可在基频下发生,也可在高频和低频下发生。

正常运行时,电压互感器开口三角的电压(3U0)理论上是0V,在实际中一般也不超过10V。

系统发生单相接地故障时,3U0将迅速升高到30V,有时更高,达到120V,形成过电压。

当系统上电时,由于三相不同期等原因(存在有如瞬时接地故障等的现象,)会在电压互感器中产生很大的谐波电流,导致互感器内部铁芯饱和,使二次侧的波形发生畸变,当畸变足够大时,就形成了铁磁谐振。

另外也有因磁滞损耗和涡流损耗而形成谐振的情况。

在形成的谐波含量中,16.667Hz,25Hz,150Hz三种成分比重较大,其他的分量相对很小,一般忽略。

6.2 铁磁谐振产生的条件6.2.1 中性点非有效接地系统;6.2.2 非线性电感元件和电容元件组成的振荡回路。

回路线性状态时的自振频率小于某次低频谐振频率,当铁芯饱和而电感减小时,回路自振频率增加到恰好等于某次低频的谐振频率;6.2.3 振荡回路中的损耗足够小,所以谐振实际上发生在系统空载或轻载时;6.2.4 电感的非线性要相当大;6.2.5 有激发作用,即系统有某种电压、电流的冲击扰动,如跳、合闸,瞬间短路等。

6.3 铁磁谐振消除原理装置实时监测PT开口三角电压,运用DFT算法计算出零序电压四种频率的电压分量。

本装置较目前市场上同类设备增加了压敏元件,该元件的电抗随谐波电压而变化,从而破坏PT铁磁谐振的产生条件。

达到了实时在线消除运行过程中瞬态谐振的目的,极大地降低了谐振产生的可能性。

如压敏元件未能完全消除PT产生的铁磁谐振,则瞬间启动大功率消谐元件予以消除。

在消谐过程中,使用了最优决策算法,即寻找合理的消除点。

我们知道,谐波电压中16.667Hz(≈17Hz),25Hz,150Hz谐波分量叠加在50Hz的基波上,将使基波波形发生严重畸变,在消谐元件出口消谐时,如不区分具体的消除点,就很容易造成PT运行的不安全,并且出口在谐波的过零点时就没有意义。

所以根据最优决策理论,应该寻找那些基波过零点与谐波峰值之间的黄金分割点(0.618)进行消除,这样既可以消除谐振又能保证基波不受或少受影响(图6—1)。

当谐振发生时,每隔一微小时间段启动一次大功率消谐元件,启动3次算作一段,如果在第一段消谐过程中未能完全消除,隔一定时间启动第二段,若仍未能完全消除,则隔一定时间启动第三段。

之后如谐振故障依然存在,则为了PT安全的考虑,不再启动大功率消谐元件,只用压敏元件予以实时在线消除。

直到谐振完全消除。

6.4 动作判据6.4.1 谐振判据:17Hz谐波电压≥17V,25Hz谐波电压≥25V,150Hz谐波电压≥33V。

相关文档
最新文档