高壓微機消諧裝置原理

本裝置用于消除中性點直接接地的大電流系統（本說明書中以110-220KV變電站為例）中的類型的鐵磁諧振，可應用于電力、石油、冶金、礦山、鋼鐵等行業的高壓變電站中。
    引起高壓系統諧振的原因很多。例如：當帶有斷口電容的斷路器對帶有PT的空母線進行分閘操作時，操作暫態常常會在均壓電容與PT 之間激發產生鐵磁諧振現象，這種現象在110-220KV壓變電站上頻繁發生，且持續時間長，有時可長期自保持，因而可能導致電磁式電壓互感器過勵磁燒損、爆炸，甚至誘發后果為嚴重的系統事故；再有，由于系統故障引發的鐵磁諧振現象及由此而導致的PT燒損、爆炸事故也頻繁發生。
   到目前為止，消除6—66KV中性點緣電網(小電流系統)諧振的措施已較為成熟,但消除110—220KV變電站諧振的措施在長時期內進展。
   我公司新研制生產的微機消諧裝置，成功的解決了這些問題。其中單片機和雙向晶閘管作為本裝置的核心元件。80C196單片機在外圍電路的支撐下實現對種鐵磁諧振過電壓的識別和對雙向晶閘管的控制，雙向晶閘管受控于80C196單片機并執行阻尼消諧任務。本裝置以液晶屏、信號指示燈、打印機、按鍵等為人機接口，操作簡單、直觀、準確。
二、裝置結構與工作原理
   本裝置以微處理器為核心，由交流采樣1、交流采樣2、晶閘管1、晶閘管2、信號燈群、液晶漢顯屏、打印機、按鍵、串口輸出信號（RS232或RS485接口）、報警輸出信號等部分組成。
   裝置上電并初始化后，便開始對開口三角電壓信號和輔助檢測電路信號的頻率和幅值進行實時檢測。當檢測到零序回路的電壓信號為持續的且幅值較高的基頻時，則判定為基頻零序諧振；當檢測到零序回路的電壓信號為持續的且幅值較高的1/3次分頻、1/2次分頻或3次高頻時，則判定為分頻零序諧振，此時裝置發出觸發脈沖，使晶閘管1導通。導通的晶閘管1接通一個低阻的阻尼回路，阻尼回路的低阻經壓變開口三角繞組耦合到其高壓側的母線上，向母線的零序網絡施加強有力的阻尼。此時，具有零序性質的鐵磁諧振因受到強阻尼而迅速衰減消失。
   當裝置檢測到正序回路的電壓信號為持續的且幅值較高的基頻時，則判定為基頻正序諧振；當檢測到正序回路的電壓信號為持續的且幅值較高的1/3次分頻、1/2次分頻或3次高頻時，則判定為分頻正序諧振，此時導通的晶閘管2接通一個低阻的阻尼回路，這個阻尼回路的低阻經壓變開口三角繞組耦合至其側，向母線的正序網絡施加強有力的阻尼，從而達到消除正序諧振的目的。
   當裝置對相應性質的諧振進行消諧后，諧振信號一直存在，則裝置判定為過電壓。在上述過程中，液晶顯示屏顯示相應故障信息，打印機打印相應故障信息，信號指示燈群指示相應故障信息，如和上位機通訊則通訊接口向上位機發送相應故障信息。故障消除后，裝置自動恢復到初始狀態，并重新開始實時檢測。此后若系統再發生諧振，則裝置再次起動予以消除。
三、裝置特點
 1. 使用晶閘管做為執行元件。晶閘管是性能的開關元件，使消諧裝置能獲得與 倫比的阻尼力度，加上采用諸多其它，使裝置能消除110-220KV變電站上類型 的鐵磁諧振。
 2. 諧振檢測快，消除時間短。當諧振產生后，裝置可在短時間內檢測到并予以消除（不同的諧振頻率消除時間稍有不同）。
 3. 采用性消諧方案。本裝置內存有不同的消諧方案，裝置可根據諧振性質自動選擇消諧方案。
 4. 操作面板設計簡化，采用液晶漢顯屏，信息量大，易于理解，操作簡單。
 5. 易于和綜合自動化及遠動裝置接口。不僅提供了串口輸出信號（RS232或RS485接口），而且提供了繼電器節點輸出信號。四、主要性能指標 1. 工作電源：DC/AC220V。 2. 電壓等：一個。 3. 母線段數：一段。 4. 適用范圍：中性點直接接地的大電流（相對于小電流）接地系統，如110－220KV系統。 5. 可消除諧振頻率：17HZ（3分頻）、25HZ（2分頻）、50HZ（基頻）、150HZ（3倍頻）及以上頻率的鐵磁諧振。
 6. 動作頻率范圍（HZ）：3 分頻15～18；2分頻23～27；基頻48～52；3倍頻145～162；頻率測量精度：誤差＜0.1HZ。
 7. 阻尼持續時間（S）：0.08～0.1。
 8. 起動時間（S）：不超過四個諧振波周期，即基頻0.08；3 分頻0.27；2分頻0.17；3倍頻0.028。
 9. 正常功耗：＜4W。 10. 環境溫度：－20℃～＋50℃，相對濕度：＜95％。 11. 大氣壓力：80－110Kpa。
注：
 1、本裝置的電源可以采用AC220V或DC220V，如需要其它電壓等的電源，在訂貨時請注明。
 2、請注明通訊接口方式（例如：485通訊接口，出廠默認為485通訊方式）。
 3、啟動電壓在出廠時已設置好，如有要求請在訂貨時注明。