[发明专利]高压GIS开关站电压互感器铁磁谐振的预警装置及方法

说明书

本发明公开了一种高压GIS开关站电压互感器铁磁谐振的预警装置及方法，包括电压互感器铁磁谐振预警装置，所述断路器分位信号采集模块对各GIS间隔单元的断路器位置接点进行采集，所述电压信号采集模块对电压互感器二次侧三相相电压进行采集，所述断路器分位信号采集模块与电压信号采集模块分别与铁磁谐振预警信号输出模块电连接。与现有技术相比，本发明能在高压开关站一次设备操作或断路器事故跳闸后，GIS间隔单元发生铁磁谐振时，准确做出判断，并快速向监控系统输出预警信号，快速提醒运行人员及时采取措施处理故障，避免发生设备烧损的重大安全事故。

技术领域

本发明涉及一种电力系统中的高压GIS开关站，尤其涉及一种高压GIS开关站电压互感器铁磁谐振预警装置及方法。

背景技术

目前电力系统高压GIS开关站中，在高压断路器断口间一般配置有改善断口电压分布特性的并联电容器，在某种特定的场合，如母线停电操作最后一个断路器断开时，GIS某一个设备间隔(包括主变、线路、母线间隔)停电操作最后一个断路器断开时，该间隔内的电压互感器有可能会产生持续的低频高电压，即该电压互感器发生了铁磁谐振。

电压互感器铁磁谐振发生时，可能会产生超过额定电压数倍的过电压，在短短的几分钟内若未采取有效措施处理，其励磁电流很大，可能达到正常电流的几百甚至上千倍，会造成电压互感器过热烧损。因铁磁谐振会产生高电压，如不能及时发现并处理，将造成电压互感器绝缘受损，甚至导致设备损毁；特别是在无法预知的事故跳闸情况下，人工及时发现谐振的难度更大，更容易导致电压互感器损毁。

在目前电力系统中，采用的方法是在高压开关站一次设备倒闸操作后，运行值班人员通过观察故障录波波形、倾听一次设备声音、查看电压互感器电压显示等手段来发现铁磁谐振，耗时较长且不易发现铁磁谐振，容易造成故障处理不及时，它会危及电压互感器绝缘，以及导致电压互感器损毁；特别是在无法预知的事故跳闸情况下，人工及时发现铁磁谐振的难度更大，更容易导致电压互感器损毁。目前对该故障原因以及判断都具有滞后性，没有进行深入研究及设计解决。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，在开关站设备发生谐振时，发送预警信号，提醒运行值班人员及时拉开谐振间隔单元断路器靠电压互感器侧隔离开关，破坏谐振参数，避免谐振引起设备烧损，将谐振对设备的危害降到最低的高压GIS开关站电压互感器铁磁谐振的预警装置及方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高压GIS开关站电压互感器铁磁谐振的预警装置，包括电压互感器铁磁谐振预警装置，所述电压互感器铁磁谐振预警装置由断路器分位信号采集模块、电压信号采集模块和铁磁谐振预警信号输出模块组成，所述断路器分位信号采集模块对各GIS间隔单元的断路器位置接点进行采集，所述电压信号采集模块对电压互感器二次侧三相相电压进行采集，所述断路器分位信号采集模块与电压信号采集模块分别与铁磁谐振预警信号输出模块电连接。

作为优选，所述断路器分位信号采集模块对各GIS间隔单元的断路器分位，以及对GIS间隔单元的断路器二次侧稳态相电压Uφ进行采集。

作为优选，所述断路器分位信号采集模块还包括计时器，所述计时器对拉开GIS间隔单元最后一个断路器开始计时的时间T以及整定时间Tset进行采集。

作为优选，所述铁磁谐振预警信号输出模块进行阀值设定并进行预警信号发送。

作为优选，所述铁磁谐振预警信号输出模块与电力系统中的监控系统通讯连连接。

一种高压GIS开关站电压互感器铁磁谐振的预警方法，在电力系统的高压开关站安装电压互感器铁磁谐振预警装置，通过采集断路器分位与GIS间隔单元的断路器二次侧稳态相电压Uφ，在拉开该GIS间隔单元最后一个断路器时开始计时T，在超出整定时间Tset后，电压互感器铁磁谐振预警装置采集的任意一相稳态相电压或稳态分频相电压超过其对应的预警定值，则铁磁谐振预警装置发出告警信号并输送到监控系统，从而进行铁磁谐振预警功能。