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单片机控制的吸能型消谐器研制

2007-09-21 17:39:21  作者:不详  来源:互联网  浏览次数:887  文字大小:【】【】【

摘要:本文介绍了吸能型消除PT饱和谐振过电压的消谐器的 控制原理,并在实验室高压PT谐振原型模拟实验装置上对其进行实验验证。

关键词:PT饱和谐振;吸能型消谐器;控制原理;验证试验

1概述

在中性点不接地电网中,由于电磁式电压互感器(以下简称PT)饱和而引起的 铁磁谐振是出现最频繁,造成事故最多的一种内过电压,目前的消谐措施主要有以下四种[1]:

1) 在 PT 开口三角绕组两端接电阻R;

2) 在 PT 一次侧中性点接阻尼电阻R;

3) 一次侧中性点经零序 PT 接地;

4) 在母线上装设中性点接地的三相星形电容器组。

新的,更有铲的消谐措施是引入吸能元件电容,通过吸收 PT 饱和谐振的能量从而达到消谐 的目的,具体吸能型消谐器的消谐主回路简图如图1。      

原吸能型消谐器控制电路是由集成电路构成的,信号处理单一,不能记录消谐次数。本文介绍一种智能化控制电路,能有效地区别基频与非基频谐振,监测零序电压的变化,正确记录消谐次数等,动作十分可靠。

2 消谐器控制原理

吸能型消谐器接在 PT 的开口三角绕组端口,电力系统正常运行时,PT 的开口三角没有电压,当系统发生单相接地或 PT 饱和引起谐振时,PT 的开口三角出现零序电压,吸能型消 谐器通过对 PT 开口三角出现的零序电压进行分析和判断,区分系统是发生单相接地或 PT  饱和引起谐振。由于激发 PT 饱和引起谐振的方式一般有两种:一种是合空线路;另一种是 系统单相弧光接地消失。所以新的吸能型消谐器还要正确地检测系统由单相接地过渡到 PT 饱和谐振的情况。

消谐器通过检频电路来判断开口三角的信号是基频还是非基频。如是非基频就是由于 PT 饱 和引起分频或高频谐振。通过控制继电器动作消除谐振。同时记录消谐次数的数码管加1显 示。如果开口三角端口是基频信号,系统有可能是发生单相接地或 PT 饱和引起基频谐振, 这时通过控制电器动作后,如果开口三角电压消失,即说明系统发生基频谐振。

同时计数器加1,如果开口三角电压没有消失,则说明系统发生单相接地,发出系统接地报警信号。这时还要对开口三角的电压信号进行频率和电压变化(△U)的检测,如果检测 到信号为非基频,则说明系统由单相接地消失后激发起谐波谐振,通过控制断电器动作消除谐振。如果检测到开口三角端口的电压信号变化大于 10 V,则说明系统有可能是不稳定接 地或从单相接地到基频谐振。通过断电器动作,如果电压消失,则说明系统发生基频谐振;如果电压没有消失,则说明系统仍然是单相接地状态。继续对开口三角电压进行检测,直到 系统单相接地消失为止。由图1可知,继电器动作,只是对吸能元件充电过程,对系统不会造成任何影响。

通过上面分析,得出消谐器控制部分框图(图3)和整个消谐器装置的控制流程图(图2)。

 

3 消谐验证试验

消谐实验是在实验室高压 PT 谐振原型模拟试验装置上进行的。试验中,闭合真空接 触器来 模拟系统合空载线路的情况。用接地棒迅速短接一相来模拟系统单相接地情况,试验 接线见参考文献[2]。

试验中要是通过 TK2400四通道的示波器观察试验线路中A、B、C三相和PT开口三角的电压波 形来分析吸能型消谐器的功能。由于示波器对输入信号的要求,在试验中取A、B、C三 相和PT开口三角的电压的三分之一作为示波器对输入信号。

4结论

1) 能够快速、有效地消除系统PT饱和引起的谐振过电压;

2)记录消谐次数的显示正确。

参考文献

1  陈维贤.内部过电压基础北京:水利电力出版社,1981年

2鲁铁成等.配电系统PT引起的铁磁谐振及抑制新方法.电压技术.1998.24(3 )

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