CN204065239U - 配电网pt铁磁谐振故障诊断与消除装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置，包括中央控制器、HHT信号分析模块以及连接在电压互感器开口三角绕组之间的双极性整流电路，所述的双极性整流电路设置有四个二极管、直流电容Cd、线性电阻以及可控开关K。本实用新型的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置的优点是：同时带有铁磁谐振检测与消谐装置，在消耗谐振能量的同时检测出谐振类型是基频、分频还是高频谐振；采用HHT信号分析法彻底摆脱了傅立叶变换、小波变换线性和平稳性的束缚，即可实现电压信号的频域分析，同时又可进行时域分析；可有效区分铁磁谐振和单相接地故障，并通过声光报警器发出灯光报警。
Description
技术领域
本实用新型属于配电网控制保护技术领域，具体涉及一种配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置。
背景技术
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是电压互感器(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。
目前，限制PT铁磁谐振主要采用以下方法：
(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；
(2)在PT一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；
(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
本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种同时带有铁磁谐振检测与消谐装置，在消耗谐振能量的同时检测出谐振类型是基频、分频还是高频谐振；采用HHT信号分析法彻底摆脱了傅立叶变换、小波变换线性和平稳性的束缚，即可实现电压信号的频域分析，同时又可进行时域分析；可有效区分铁磁谐振和单相接地故障，并通过声光报警器发出灯光报警的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置。
本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置，包括中央控制器、HHT信号分析模块以及连接在电压互感器开口三角绕组之间的双极性整流电路，所述的双极性整流电路设置有四个二极管、直流电容Cd、线性电阻以及可控开关K。
作为本实用新型较佳的实施例，所述的可控开关K由中央控制器控制，包括两个控制点A点和B点，所述的可控开关可在A点、B点间转换。
作为本实用新型较佳的实施例，所述的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置还设置有声光报警器，所述的声光报警器与所述的HHT信号分析模块相连接，能够发出灯光报警，指示电网是发生单相接地故障还是铁磁谐振故障。
作为本实用新型较佳的实施例，所述的中央控制器在开口三角出现零序电压时，控制可控开关K转换消谐的同时启动HHT信号分析算法，检测信号频率、幅值并进行三维Hilbert分析。
作为本实用新型较佳的实施例，所述的双极性整流电路的直流电容Cd大小为百微法至千微法级。
本实用新型的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置的优点是：同时带有铁磁谐振检测与消谐装置，在消耗谐振能量的同时检测出谐振类型是基频、分频还是高频谐振；采用HHT信号分析法彻底摆脱了傅立叶变换、小波变换线性和平稳性的束缚，即可实现电压信号的频域分析，同时又可进行时域分析；可有效区分铁磁谐振和单相接地故障，并通过声光报警器发出灯光报警。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
本实用新型的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置的优点是：同时带有铁磁谐振检测与消谐装置，在消耗谐振能量的同时检测出谐振类型是基频、分频还是高频谐振；采用HHT信号分析法彻底摆脱了傅立叶变换、小波变换线性和平稳性的束缚，即可实现电压信号的频域分析，同时又可进行时域分析；可有效区分铁磁谐振和单相接地故障，并通过声光报警器发出灯光报警。
参照图1所示，一种配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置，包括如下组成部分：中央控制器、HHT信号分析模块、声光报警器以及连接在电压互感器开口三角绕组之间的双极性整流电路。
中央控制器在开口三角出现零序电压时，控制可控开关K转换消谐的同时启动HHT信号分析算法，检测信号频率、幅值并进行三维Hilbert分析。双极性整流电路设置有四个二极管、直流电容Cd以及可控开关K。所述的可控开关K由中央控制器控制，包括两个控制点A点和B点，所述的可控开关可在A点、B点间转换。声光报警器，能够发出灯光报警，指示电网是发生单相接地故障还是铁磁谐振故障。直流电容Cd大小为百微法至千微法级。
正常情况下，可控开关K在A点，直流电容Cd被充电，一旦谐振或接地，开口三角出现零序电压，中央控制器启动HHT信号分析算法，检测零序电压信号频率、幅值，同时控制可控开关K转换到B点，以使直流电容Cd进行放电，然后瞬间返回A点，如此反复3次，若故障依然存在，则判断为单相接地，否则判断为铁磁谐振。
参照图2所示，当电磁式电压互感器开口三角出现零序电压是，中央控制器控制可控开关K转换到B点，使直流电容Cd进行放电，然后瞬间返回A点，如此反复3次，同时控制启动HHT信号分析算法。若此时检测到零序电压仍超过设定的阈值，则判定为单相接地故障，声光报警器发出接地报警，否则判定为铁磁谐振故障，声光报警器发出谐振报警信号，进一步进行HHT信号，绘制三维三维Hilbert谱，判定谐振类型是分频、基频还是高频，并进行谐振发生时刻的准确定位。
以上仅仅以一个实施方式来说明本实用新型的设计思路，在系统允许的情况下，本实用新型可以扩展为同时外接更多的功能模块，从而最大限度扩展其功能。
以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置，其特征在于：包括中央控制器、HHT信号分析模块以及连接在电压互感器开口三角绕组之间的双极性整流电路，所述的双极性整流电路设置有四个二极管、直流电容Cd、线性电阻以及可控开关K。
2.根据权利要求1所述的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置，其特征在于：所述的可控开关K由中央控制器控制，包括两个控制点A点和B点，所述的可控开关可在A点、B点间转换。
3.根据权利要求1所述的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置，其特征在于：所述的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置还设置有声光报警器，所述的声光报警器与所述的HHT信号分析模块相连接，能够发出灯光报警，指示电网是发生单相接地故障还是铁磁谐振故障。
4.根据权利要求1所述的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置，其特征在于：所述的中央控制器在开口三角出现零序电压时，控制可控开关K转换消谐的同时启动HHT信号分析算法，检测信号频率、幅值并进行三维Hilbert分析。
5.根据权利要求1所述的配电网PT铁磁谐振故障诊断与消除装置，其特征在于：所述的双极性整流电路的直流电容Cd大小为百微法至千微法级。
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