DM-WXX微機型鐵磁諧振消除裝置

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電阻、消弧線圈接地系統，由于鐵磁諧振而時常發生的電壓互感器（PT）燒毀甚至爆炸的惡性事故，研制生產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。發生故障時可以區分過電壓、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部門，實現遠動控制。

二、工作原理

1、電壓互感器PT產生鐵磁諧振的原因

電力系統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、發電機、消弧線圈為電感元件，補償用的電容器組、高壓設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，特定參數配合的回路就會發生諧振現象。例如在中性點非有效接地系統中發生單相接地時，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，電網中性點對地位移電壓很小，但在電壓互感器突然合閘、電網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起鐵磁諧振。

2、鐵磁諧振的產生條件

2.1 電壓互感器的突然投入

2.2 線路發生單相接地

2.3 系統運行方式的突然改變

2.4 系統負荷發生較大的波動

2.5 電網頻率的波動

2.6 負荷的不平衡變化

3、鐵磁諧振的危害性

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

3.1 中性點不接地系統發生單相接地時，接地電弧不能自然熄滅就會產生弧光過電壓，致使系統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展為相間短路，造成電力設備損壞并嚴重威脅系統安全運行。

3.2 發生鐵磁諧振時，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下運行，勢必造成電壓互感器的損壞。

3.3 產生零序電壓分量，出現虛幻接地現象，使絕緣監察裝置誤發接地信號。

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）進行循環檢測。在正常工作情況下，裝置內的大功率消諧元件處于阻斷狀態，對系統無任何影響。當 PT 開口三角電壓大于 30V 時，說明系統出現故障，裝置對電壓互感器開口三角電壓進行數據采集、分析，并判斷出當前的故障狀態；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、存貯有關故障信息，并上報給上位機。