专利名称:配电网pt智能消谐装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种配电网PT智能消谐装置，包括信号调理模块、数据采集模块、中央处理单元、声光报警模块、消谐装置触发模块以及消谐装置。信号调理模块彩信电压信号,并对信号进行低通滤波，消除频谱分析时过高频率的信号可能引起的频率混叠现象；数据采集模块对经过信号调理模块处理的电压信号进行A/D转换；中央处理单元对电压信号进行数据分析并发送信号到声光报警模块和消谐装置触发模块；声光报警模块当系统故障时可发出声光报警；消谐装置触发模块发出触发信号控制消谐装置晶闸管的导通和关断；消谐装置包括阻尼电抗器和反并联可控硅晶闸管。本实用新型可以有效的消除铁磁谐振故障，有效的区分单相接地和铁磁谐振故障，并发出声光报警。
【专利说明】配电网PT智能消谐装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力系统安全性分析领域，涉及一种配电网PT智能消谐装置。
【背景技术】
[0002]在6?35KV的配电网中，系统中性点一般采用不接地方式。系统母线上接有测量和监视对地绝缘的电磁式电压互感器(PT)，当发生母线开关合闸操作、线路单相弧光接地自动消失、或者系统负荷剧烈变化等情况时，所产生的暂态冲击过程可能在PT和三相导线对地电容间激发起铁磁谐振现象，造成系统过电压和PT中的过电流，使得系统中弱绝缘设备发生对地闪络、PT的高压熔丝熔断，甚至烧毁PT。PT的铁磁谐振是配电网中出现最为频繁、造成事故最多的一种电力系统内部过电压。
[0003]目前，限制PT铁磁谐振主要采用以下方法:
[0004]1.PT开口三角接阻尼电阻，不足之处在于在选择电阻时，如电阻太大，起不到消谐效果，如电阻太小，则要求PT有足够大热的容量；
[0005]2.在PT—次侧的中性点与地之间串接非线性电阻消谐器，其局限性在于只对本PT有效，对其他PT无效，因此对每一台PT都要装设非线性电阻消谐器，而且PT本身的伏安特性不一致，影响系统绝缘监测装置的信号动作；
[0006]3.采用4PT的接线方式，缺点在于有可能在开口三角出现很大的环流而导致一次绕组和剩余绕组过热。
实用新型内容
[0007]为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种可以有效的消除铁磁谐振故障，同时有效的区分单相接地和铁磁谐振故障，并发出声光报警的配电网PT智能消谐
目.0
[0008]为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下:
[0009]一种配电网PT智能消谐装置，包括以下部分:
[0010]信号调理模块，将从PT开口三角绕组传送来的电压信号转换为适合采集卡采样的-5V?+5V的电压信号，并对信号进行低通滤波；
[0011]数据采集模块，对经过信号调理模块处理的电压信号进行采集，采样频率设为ΙΚΗζ，并进行A/D转换；
[0012]中央处理单元，对采集过来的电压信号进行数据分析，保存分析结果并发送信号到声光报警模块和消谐装置触发模块；
[0013]声光报警模块，包括蜂鸣器，系统故障时可发出声光报警；
[0014]消谐装置触发模块，发出触发信号控制消谐装置晶闸管的导通和关断；
[0015]消谐装置，包括阻尼电抗器和反并联可控硅晶闸管。
[0016]作为本实用新型较佳的实施例，信号调理模块还包括二阶有源低通滤波器，设置截止频率为500Hz，消除频谱分析时过高频率的信号可能引起的频率混叠现象。
[0017]作为本实用新型较佳的实施例，数据采集模块进行数据采样时采用实时连续采样的模式，而读取采样数据时则采用依据需要选择性读取的方式。
[0018]作为本实用新型较佳的实施例，中央处理单元采用连续读取两个周波的电压采样信号来判断电压是否越限，即如果连续两个周波计算出来的电压有效值都超过了设定的闭值，就认定为系统发生故障，将执行下一步的故障处理操作，否则将判定为系统状态正常，将继续读取接下来的两个连续周波的采样数据进行判断。
[0019]作为本实用新型较佳的实施例，当中央处理单元判断系统发生故障以后，将立即发出消谐脉冲信号，消谐装置触发模块接收到信号启动消谐装置，以20ms作为时间间隔，控制反并联可控硅晶闸管反复通断三次。
[0020]作为本实用新型较佳的实施例，当中央处理单元判断系统发生故障以后，同时还发出故障报警信号，通过声光报警模块发出声光报警。
[0021]作为本实用新型较佳的实施例，晶闸管反复通断3次后，如果检测到零序电压阈值降到设定的阈值以下甚至消失，则判断系统发生了铁磁谐振故障，否则判断为接地故障。
[0022]综上所述，本实用新型所提供的配电网PT智能消谐装置，具有当中央处理单元判断系统发生故障以后，同时还发出故障报警信号，通过声光报警模块发出声光报警的功能；并且相对于现有技术，具有以下优点:
[0023]1.采集到超过设定阈值的电压信号以后，先进行消谐处理，晶闸管反复通断三次，再采集连续两个周波的电压信号，若仍超过设定的阈值，则判断系统发生了接地故障，否则判断为铁磁谐振故障，因此可以有效地区分单相接地和铁磁谐振故障。
[0024]2.当中央处理单元判断系统发生故障以后，同时还发出故障报警信号，通过声光报警模块发出声光报警，第一时间让工作人员了解系统运行状态。
【附图说明】
[0025]图1为本实用新型的配电网PT智能消谐装置结构示意图；
[0026]图2为本实用新型的配电网PT智能消谐装置工作流程图。
【具体实施方式】
[0027]为了更为具体地描述本实用新型，下面结合附图及【具体实施方式】对本实用新型的配电网PT智能消谐装置进行详细说明。
[0028]参照图1所示，该配电网PT智能消谐装置，包括以下部分:
[0029]信号调理模块，将从PT开口三角绕组传送来的电压信号转换为适合采集卡采样的-5V?+5V的电压信号，并对信号进行低通滤波；
[0030]数据采集模块，对经过信号调理模块处理的电压信号进行采集，采样频率设为ΙΚΗζ，并进行A/D转换；
[0031]中央处理单元，对采集过来的电压信号进行数据分析，保存分析结果并发送信号到声光报警模块和消谐装置触发模块；
[0032]声光报警模块，包括蜂鸣器，系统故障时可发出声光报警；
[0033]消谐装置触发模块，发出触发信号控制消谐装置晶闸管的导通和关断；
[0034]消谐装置，包括阻尼电抗器和反并联可控硅晶闸管。
[0035]信号调理模块还包括二阶有源低通滤波器，设置截止频率为500Hz，消除频谱分析时过尚频率的?目号可能引起的频率混萱现象。
[0036]数据采集模块进行数据采样时采用实时连续采样的模式，而读取采样数据时则采用依据需要选择性读取的方式。
[0037]参照图2所示，该中央处理单元连续读取两个周波的电压采样信号，当系统发生单相接地或铁磁谐振过电压时，PT开口三角绕组两端将会感应出100V左右的零序电压，因此，通过设定一个零序电压阈值(本装置设置为60V，可根据实际系统运行经验随时修改)的方式来判断系统的运行状态。当连续两个周波计算出来的电压有效值都超过了设定的阈值时，就认定为系统发生故障，将执行下一步的故障处理操作，否则则判定为系统状态正常，将继续读取接下来的两个连续周波的采样数据进行判断。
[0038]当中央处理单元判断系统发生故障以后，将立即发出消谐脉冲信号，消谐装置触发模块接收到信号启动消谐装置，以20ms作为时间间隔，控制反并联可控硅晶闸管反复通断三次，即触发脉冲使晶闸管导通，20ms后再关断晶闸管，关断20ms后，再次让晶闸管导通20ms，如此反复3次；如果这样反复短接PT开口三角绕组3次后开口三角的零序电压仍超过设定的阈值，则判断为接地故障，并发出接地报警信号，如果开口三角的零序电压降到设定的阈值以下甚至消失，则判断为铁磁谐振故障，并发出谐振报警信号。
【权利要求】
1.一种配电网PT智能消谐装置，其特征在于，包括以下部分: 信号调理模块，将从PT开口三角绕组传送来的电压信号转换为适合采集卡采样的-5V~ +5V的电压信号，并对信号进行低通滤波； 数据采集模块，对经过信号调理模块处理的电压信号进行采集，采样频率设为ΙΚΗζ，并进行A/D转换； 中央处理单元，对采集过来的电压信号进行数据分析，保存分析结果并发送信号到声光报警模块和消谐装置触发模块； 声光报警模块，包括蜂鸣器，系统故障时可发出声光报警； 消谐装置触发模块，发出触发信号控制消谐装置晶闸管的导通和关断； 消谐装置，包括阻尼电抗器和反并联可控硅晶闸管。2.根据权利要求1所述的配电网PT智能消谐装置，其特征在于，信号调理模块还包括二阶有源低通滤波器，设置截止频率为500Hz，消除频谱分析时过高频率的信号可能引起的频率混叠现象。3.根据权利要求1所述的配电网PT智能消谐装置，其特征在于，数据采集模块进行数据采样时采用实时连续采样的模式。4.根据权利要求1所述的配电网PT智能消谐装置，其特征在于，当中央处理单元判断系统发生故障以后，将立即发出消谐脉冲信号，消谐装置触发模块接收到信号启动消谐装置，以20ms作为时间间隔，控制反并联可控硅晶闸管反复通断三次。5.根据权利要求4所述的配电网PT智能消谐装置，其特征在于，当中央处理单元判断系统发生故障以后，同时还发出故障报警信号，通过声光报警模块发出声光报警。
【文档编号】G01R31-00GK204271630SQ201420642981
【发明者】何菲, 陈国珍, 王倩, 孙志, 蒋浩, 董如来 [申请人]国家电网公司, 江苏省电力公司, 江苏省电力公司泰州供电公司, 东南大学