DM-WXX微機型鐵磁諧振消除裝置

一、裝置概述   

DM-WXX系列微機消諧裝置是我公司針對 66KV、35KV、10KV、6KV、3KV 及以下電壓等級的中性點不接地或經(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的AVR 單片機作為檢測和控制的核心元件；采用大功率、無觸點元件消諧；以液晶顯示器（LCD）、信號指示燈；配以先進的智能化軟件，動作更可靠、操作更簡單、更直觀、更準確。

裝置可實時監(jiān)測并顯示 PT 開口三角電壓 17Hz、25Hz、50Hz、150Hz 四種頻率的電壓分量。發(fā)生故障時可以區(qū)分過電壓、鐵磁諧振以及單相接地，并給出相應的報警信號；如是諧振故障，可迅速啟動消諧元件進行消諧；并配有通信接口把故障信息傳送至有關(guān)部門，實現(xiàn)遠動控制。

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、消弧線圈為電感元件，補償用的電容器組、高壓設(shè)備的寄生電容為電容元件，而線路各導線對地和導線間既存在縱向電感又存在橫向電容。這些儲能元件組成復雜的LC振蕩電路，在一定的能量作用下，特定參數(shù)配合的回路就會發(fā)生諧振現(xiàn)象。例如在中性點非有效接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時，電壓互感器和線路對地電容之間、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)中性點對地位移電壓很小，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，會造成電磁式電壓互感器的三相對地電壓也隨之變化，出現(xiàn)過電壓使電壓互感器鐵芯飽和，電感量降低，與線路對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)運行方式的突然改變

2.4 系統(tǒng)負荷發(fā)生較大的波動

2.5 電網(wǎng)頻率的波動

2.6 負荷的不平衡變化

3、鐵磁諧振的危害性

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

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

3.2 發(fā)生鐵磁諧振時，電壓互感器感抗下降，一次勵磁電流急劇增加，使高壓保險熔斷。如果電流未達到保險的熔斷值，使電壓互感器長時間處于過電流狀態(tài)下運行，勢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。

4、DM-WXX鐵磁諧振消除裝置工作原理

裝置采用 AVR 單片微機作為核心，對 PT 開口三角電壓（即：零序電壓）進行循環(huán)檢測。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)，對系統(tǒng)無任何影響。當 PT 開口三角電壓大于 30V 時，說明系統(tǒng)出現(xiàn)故障，裝置對電壓互感器開口三角電壓進行數(shù)據(jù)采集、分析，并判斷出當前的故障狀態(tài)；如果是某種頻率的鐵磁諧振，迅速啟動消諧元件予以消除。如果是過電壓或接地，裝置給出相應的報警信號。 對于各種故障，裝置可以分別給出報警信號和顯示、并自動記錄、存貯有關(guān)故障信息，并上報給上位機。