[发明专利]数字式自动消谐装置

说明书

技术领域

本发明属于配电网控制保护技术领域，特别是提供了一种具有过电压保护和低电压保护的高可靠性数字式自动消谐装置。

背景技术

我国中、低压配电网络中的中性点通常是不接地的。为了监视绝缘，发电厂、变电所的母线上通常接有带开口三角的电磁式电压互感器。正常运行时电磁式电压互感器的三相饱和程度基本平衡，且电磁式电压互感器等效电感远大于线路对地电容故不会形成谐振回路，此时，中性点的位移电压很小。但在某些切换操作或接地故障消失后，电磁式电压互感器三相饱和程度差别很大，它与线路对地电容形成特殊的单相或三相谐振回路，引起中性点出现较大的位移电压，在系统中激发起持续的较高幅值的过电压，这就是铁磁谐振过电压。在系统中由于二次侧回路的保险管在过电压时有可能被烧毁，或者是高压侧的空气开关由于过电压的影响出于保护而跳开，这时即可造成低压侧的某一相间电压降低而产生低电压。

运行经验表明，电力系统中发生电磁式电压互感器铁芯饱和引起的铁磁谐振过电压是中性点不接地系统中最常见和造成事故最多的一种内部过电压，由此种铁磁谐振而产生的谐振过电压，严重危害电气设备绝缘及电力系统的安全运行，严重时会引起电压互感器的爆炸，造成重大事故，必须尽快消除。

为了消除电力系统中的铁磁谐振，传统的解决方法是在电压互感器开口三角两端并接一个电阻或灯泡来吸收谐振能量。由于谐振伴有不同频率成份，有时虽然能消除部分谐振，但是多数情况下不尽人意，还得依靠拉合电压互感器或切除部分负荷，以改变系统结构参数来消除铁磁谐振，费时费力且中断用户供电。尽管目前也出现了一些采用单片机控制可控硅来消除谐振的装置，这种装置只是通过采集母线PT开口三角的零序电压进行谐振判别，并且通过控制可控硅来消除谐振，当开口三角出现50Hz的零序电压时，这些消谐装置只能够通过比较零序电压与装置内部预设的一个阈值来判断故障，对电阻接地的判断灵敏度不高，经电阻接地的故障可能会误判断为工频谐振。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够正确判别工频谐振和单相接地故障的高可靠性数字式自动消谐装置。

本发明的另一个目的在于提供一种同时具有过电压保护、低电压保护和PT断线判别防止电量丢失功能的高可靠性数字式自动消谐装置。

本发明的目的是这样实现的，一种数字式自动消谐装置包括零序电压输入单元、消谐单元、单片机和显示整定单元，消谐单元主要由大功率消谐电阻和双向可控硅串联组成，在双向可控硅的控制端采用过零触发光耦进行控制，光耦的控制端连接到单片机的控制输出口；零序电压输入单元采集到的数据经过A/D转换后送入单片机，单片机经过计算得到的数据大于显示整定单元给定的定值，单片机则通过控制光耦触发双向可控硅导通，将消谐单元接入PT开口三角，其特征在于：与单片机的数据口相连接的A/D转换器上还接入采集母线三相电压的电压采集单元。

为了实现正确判别工频谐振和单相接地故障系统发生的故障，本发明的一种数字式自动消谐装置，其单片机通过对电压采集单元采集的数据进行三相电压相量和计算，将计算得到零序电压与开口三角采集到的零序电压进行比较，如果相差小于显示整定单元给定的定值，即为发生单相接地，如果相差大于或等于显示整定单元给定的定值即为发生工频谐振。

为了实现过电压保护、低电压保护和PT断线判别，本发明的一种数字式自动消谐装置，其零序电压输入单元和电压采集单元均由若干个电压互感器组成。单片机通过电压互感器实时采集母线的三相电压，通过采集到的相电压计算出三个线电压，此线电压与液晶显示整定单元设定的定值进行比较，当任一线电压高于过电压的整定值即发出过电压告警信号，当三个线电压都低于低电压的整定值即发出低电压告警信号，当任一个线电压低于整定值时即发生PT断线告警信号。

本发明由于增加了电压采集单元，可以准确区分工频谐振和单相接地等故障，及时准确消除系统谐振，同时具有过电压保护、低电压保护和PT断线判别防止电量丢失。

附图说明

图1是本发明数字式自动消谐装置的原理图。

具体实施方式