CN206442109U - 一种配电网电压互感器抗谐振装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种配电网电压互感器抗谐振装置，包括中性点电压互感器、反并联可控硅、触发控制器、隔离电容器及限流电阻，中性点电压互感器一端与母线电压互感器TV高压侧中性点连接，另一端与反并联可控硅、隔离电容器及限流电阻串联后再与接地端连接,触发控制器输入端与母线电压互感器TV低压侧相连，输出端与反并联可控硅的门极相连。本实用新型装置能有效限制配电网接地时产生的励磁电流，阻止谐振的发生，该装置不影响电网的正常运行及系统零序信号的采集，不产生高次谐波和其它干扰信号。
Description
技术领域
本实用新型提供了一种配电网电压互感器抗谐振装置，属于配电网控制保护技术领域。
背景技术
电力系统的中性点接地处理方式主要有直接接地、不直接接地和不接地三种类型。我国配电网大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式，即为小电流接地系统。由于电力系统中存在着许多储能元件，当系统进行操作或发生故障时，变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振，对电力系统安全运行构成危害。在中性点不接地的非直接接地系统中，铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的，造成电网事故较多的一种内部过电压。这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断，重则烧毁电压互感器，甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。在一定的电源作用下会产生串联谐振现象，导致系统中出现严重的谐振过电压。
现有的电压互感器抗谐振方法主要包括一次消谐与二次消谐两大类。一次消谐主要是在电压互感器一次中性点串接抗谐振电压互感器及电压互感器一次中性点经消谐电阻接地即非线性电阻接地；二次消谐主要是在电压互感器的开口三角串接电阻或接入电子消谐器。由于这两类消谐方法各有优缺点，不能完全避免谐振的发生。一次消谐装置适于抑制高频谐振，对低频谐振的抑制性较差；二次消谐装置难以正确区分基波谐振和单相接地，因此仍会烧坏电压互感器。
发明内容
鉴于配电网运行中电压互感器存在的谐振问题，本实用新型提拱了一种配电网电压互感器抗谐振装置，该装置通过对配电网小电流接地系统单相接地故障时所诱发的铁磁振荡做为研究对象，通过分析零序电压特征，对中性点电压互感器的接线方式做了改进，能较好的抑制铁磁谐振发生。
上述目的是由下述技术方案实现的：
一种配电网电压互感器抗谐振装置，其特征在于，该装置包括中性点电压互感器、反并联可控硅、触发控制器、隔离电容器及限流电阻，所述的中性点电压互感器一端与母线电压互感器TV高压侧中性点连接，另一端与反并联可控硅、隔离电容器及限流电阻串联后再与接地端连接,所述的触发控制器输入端与母线电压互感器TV低压侧相连，输出端与反并联可控硅的门极相连。
所述的触发控制器是以89C51集成电路元件为核心的硬件结构，能够根据输入配电网母线电压参数的变化，判断出系统接地故障发生与否，通过输出端发出触发脉冲，控制反并联可控硅的导通、阻断。
上述技术方案较现有技术带来了如下技术优点：
本实用新型通过所提供的一种配电网电压互感器抗谐振装置，是在母线电压互感器中性点上增加抗谐振电压互感器的基础上再通过反并联可控硅串接电容、电阻，有效的限制配电网接地时产生的励磁电流，阻止谐振的发生，该装置不影响电网的正常运行及系统零序信号的采集，不产生高次谐波和其它干扰信号。
附图说明：
图1为本实用新型配电网电压互感器抗谐振装置原理图。
具体实施方式：
下面结合附图和具体的实施例来对本实用新型配电网电压互感器抗谐振装置做更进一步的具体说明，本实用新型的上述或其他方面的优点将会变得更加清楚。配电网电压互感器抗谐振装置包括中性点电压互感器1、反并联可控硅2、触发控制器3、隔离电容器4及限流电阻5，所述的中性点电压互感器1采用抗谐振电压互感器，其高压输入端接在母线电压互感器TV的高压侧中性点上，低压输出端接零序电压继电器V的两端，所述的反并联可控硅2一端与中性点电压互感器1的高压输出端相连，另一端与隔离电容器4相连，所述的触发控制器3输入端与母线电压互感器TV的低压侧三相相连，输出端与反并联可控硅2的正反相可控硅的门极相连，所述的隔离电容器4、限流电阻5相互串联后再与接地端连接。
配电网在正常运行的情况下，反并联可控硅2的门极控制脉冲被触发控制器3的输出端封锁，反并联可控硅处于阻断状态，形成一次侧中性点不接地系统。配电网一旦发生接地故障时，母线电压互感器TV的低压侧出现零序电压，该电压将触发控制器3启动快速傅立叶算法（FFT）检测电压信号的频率，由内部89C51模块的P1脚产生触发脉冲，脉冲通过光电隔离器件、达林顿功率驱动电路和脉冲变压器后，实施对装置中两只反并联可控硅2的门极触发，解除可控硅的脉冲封锁，触发反并联可控硅2的门极，反并联可控硅2进入全导通状态，接入隔离电容4及限流电阻5，限制接地电流，吸收能量，达到抑制谐振的目的。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (2)
1.一种配电网电压互感器抗谐振装置，其特征在于，该装置包括中性点电压互感器（1）、反并联可控硅（2）、触发控制器（3）、隔离电容器（4）及限流电阻（5），所述的中性点电压互感器（1）采用抗谐振电压互感器，其高压输入端接在母线电压互感器TV的高压侧中性点上，低压输出端接零序电压继电器V的两端，所述的反并联可控硅（2）一端与中性点电压互感器（1）的高压输出端相连，另一端与隔离电容器（4）相连，所述的触发控制器（3）输入端与母线电压互感器TV的低压侧三相相连，输出端与反并联可控硅（2）的正反相可控硅的门极相连，所述的隔离电容器（4）、限流电阻（5）相互串联后再与接地端连接。
2.根据权利要求1所述的一种配电网电压互感器抗谐振装置，其特征在于，所述的触发控制器（3）是以89C51集成电路元件为核心的硬件结构，能够根据输入配电网母线电压参数的变化，判断出系统接地故障发生与否，通过输出端发出触发脉冲，控制反并联可控硅（2）的导通、阻断。
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