■概述
電力系統(tǒng)中許多元件是屬于電感性的或電容性的,如電力變壓器、互感器、發(fā)電機(jī)、消弧線圈為電感元件,補(bǔ)償用的并或串聯(lián)電容器組、高壓設(shè)備的寄生電容為電容元件,而線路各導(dǎo)線對(duì)地和導(dǎo)線間既存在縱向電感又存在橫向電容,這些元件組成復(fù)雜的LC震蕩回路,在一定的能源作用下,特定參數(shù)配合的回路就會(huì)出現(xiàn)諧振現(xiàn)象。
下列幾種激發(fā)條件可以造成鐵磁諧振:
a.電壓互感器的突然投入:
b.線路發(fā)生單相接地;
c.系統(tǒng)運(yùn)行方式的突然改變或電氣設(shè)備的投切:
d.系統(tǒng)負(fù)荷發(fā)生較大的波動(dòng):
e.電網(wǎng)頻率的波動(dòng):
f.負(fù)荷的不平衡變化等。
在我國6~35KV配電網(wǎng)內(nèi),發(fā)生電壓互感器引起的諧振過電壓情況甚為頻繁,但在某些切換操作如斷路器合閘或接地故障消失后,由于三相互感器在擾動(dòng)后電感飽和程度不一樣而形成對(duì)地電阻不平衡,它與線路對(duì)地電容形成諧振回路,可能激發(fā)起鐵磁諧振過電壓。電壓互感器鐵芯飽和引起的鐵磁最常見和造成事故最多的一種內(nèi)部過電壓。在實(shí)際運(yùn)行設(shè)備中,由于中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中設(shè)備絕緣低,單相接地故障相對(duì)頻繁,一般說來,單相接地故障是鐵磁諧振最常見的一種激發(fā)方式。
在電力系統(tǒng)中,由于電壓互感器的非線性電感與線路對(duì)地電容的匹配而引起鐵磁諧振過電壓,直接威脅電力系統(tǒng)的運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起電壓互感器(PT)的爆炸,造成事故。電壓互感器的鐵磁諧振必須由工頻電源供給能量才能維持下去,如果抑制或消耗這部分能量,鐵磁諧振就可以抑制或消除。通常解決的辦法是在開口三角繞組中并一個(gè)電阻,從理論上講對(duì)頻率越低的鐵磁諧振應(yīng)取的阻值越小,但太小的電阻并在PT開口三角上會(huì)影響其正常運(yùn)行,嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成PT燒毀。因?yàn)殍F磁諧振的頻率往往不是單一的,所以這種方法就難于消除所有的諧振。
針對(duì)上述情況,國內(nèi)一些廠家先后研制了一些分頻消諧裝置。這些裝置的原理均是釆用模擬選頻的原理,功能單一,只對(duì)單一頻率的諧振有效。由于電網(wǎng)中諧振往往是多種頻率同時(shí)存在,所其適應(yīng)性較差,模擬電路實(shí)現(xiàn)的選頻與微機(jī)相比其選頻效果也差,有時(shí)電網(wǎng)的過渡過程等也會(huì)造成誤動(dòng)。
CHXX型消諧裝置利用ARM芯片快速、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理能力實(shí)現(xiàn)傅立葉分析,其選頻準(zhǔn)確。通過對(duì)PT開口三角電壓的釆集,對(duì)電網(wǎng)諧振時(shí)的種種頻率成份能快速分析,可準(zhǔn)確地辨出:?jiǎn)蜗嘟拥亍㈦娋W(wǎng)諧振。如果是諧振,計(jì)算機(jī)發(fā)出指令使消諧電路投入,消耗電源供給諧振的能量,抑制鐵磁諧振過電壓,實(shí)現(xiàn)快速消諧,較完善地解決了電力系統(tǒng)中電網(wǎng)的消諧問題。并能存儲(chǔ)記錄單相接地、諧振時(shí)的各次諧波的諧波幅值,可廣泛適用于發(fā)電廠、變電站及鋼鐵、煤炭、石油化工等大型廠礦企業(yè)的電力系統(tǒng)。
■裝置功能及特點(diǎn)
1、自動(dòng)識(shí)別并消除系統(tǒng)中不同頻率的鐵磁諧振同時(shí)報(bào)警輸出;
2、實(shí)時(shí)循環(huán)檢測(cè)PT開口三角電壓;
3、實(shí)時(shí)顯示系統(tǒng)時(shí)鐘及所監(jiān)測(cè)PT的運(yùn)行狀態(tài);
4、釆用液晶顯示器、中文菜單,信息直觀豐富;
5、可通過通訊接口進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊(RS232/RS485);
6、無需整定和調(diào)試,維護(hù)量極小;
7、釆用ARM芯片抗干擾能力強(qiáng),數(shù)據(jù)釆集精度高;
9、可區(qū)分鐵磁諧振、過電壓、單相接地;
8、診斷準(zhǔn)確,消諧迅速,正確動(dòng)作率達(dá)100%;
9、可存儲(chǔ)多重故障數(shù)據(jù),掉電后不丟失;
10、當(dāng)出現(xiàn)接地、諧振、過電壓時(shí),本裝置配有兩組報(bào)警接點(diǎn)輸出;
11、自動(dòng)顯示、記錄鐵磁諧振發(fā)生時(shí)間及相關(guān)參數(shù)(諧振頻率、幅值);
12、本裝置具有自檢故障、自恢復(fù)功能。
■裝置主要技術(shù)指標(biāo)
1、額定電源電壓:AC220V±15%或DC220V±15%;
2、整機(jī)功耗:W20W;
3、電壓等級(jí):1個(gè);母線段數(shù):1-2個(gè);
4、環(huán)境溫度:-10P-+50P;
5、空氣相對(duì)濕度:W95%;
6、環(huán)境要求:周圍介質(zhì)無導(dǎo)電塵埃或使絕緣損壞的腐蝕性氣體、霉菌等。安裝地點(diǎn)應(yīng)具有防御風(fēng)、雨、沙和防塵設(shè)施;
7、可消除鐵磁諧振頻率:17Hz(1/3分頻)25Hz(1/2分頻)50Hz(工頻)150Hz(3倍頻)及以上頻率的鐵磁諧振。
8、報(bào)警輸出:報(bào)警繼電器角蟲點(diǎn)容量為:AC220V/2A或DC30V/2A;
9、通訊:RS232/RS485
■裝置選型、接線端子EI及安裝尺寸
本裝置CHXX系列具體選型:
CHXX-1001適用于一段母線:
CHXX-1002適用于兩段母線。
■產(chǎn)品的安裝和使用注意事項(xiàng)
產(chǎn)品的安裝及一般注意事項(xiàng)
1、產(chǎn)品釆用嵌入式安裝,后面板接線。零序電壓的入線用屏蔽雙絞線方式接入本機(jī),本機(jī)的機(jī)殼必須接大地。
2、用戶如需要通訊功能,需提供具體的通訊規(guī)約條文。
3、正常情況下高壓系統(tǒng)上電后,零序電壓線兩端電壓應(yīng)為0V,如不對(duì)須檢查接線。
4、PT開口三角的L、N經(jīng)婚斷器接到裝置后端4、5和7、8的接線端子上,該落斷器3-10V系統(tǒng)為10A,35-66KV系統(tǒng)為40A。
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