CN212486201U - 一种配电网pt铁磁谐振监测及抑制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电系统仿真监测技术领域，具体涉及一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，包括中央处理器模块、数据监测模块、信号调理模块、开关量输入输出模块、消谐模块、显示模块、键盘输入模块、通信模块、电源模块。中央处理器模块用于分析处理信号监测单元输出的数据，完成各种保护的功能；数据监测模块用于将二次侧的电压和电流值变换成数据处理单元能够使用的数字量；信号调理模块用于阻止频率高于某一频率的信号进入采样及模数转换器；开关量输入输出模块功能是完成各种保护的出口跳闸、信号显示、外部接点输入等功能。本实用新型可以实现在包含基频谐振、分频谐振和高频谐振的PT电磁谐振现象全过程的配电网PT电磁谐振监测。

Description

一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置

技术领域

本实用新型涉及配电网系统监测技术领域，具体涉及一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置。

背景技术

在中性点不接地配电网系统中，频繁发生电压互感器(PT)饱和引起的铁磁谐振，这在中性点不接地系统过电压事故中占很大比例，严重影响配电系统的安全运行。在中性点不接地的配电网中，主要存在的内部过电压是由电磁式电压互感器(PT)引起的铁磁谐振过电压。铁磁谐振是电力系统中一种内部过电压现象，它对电力系统的安全运行威胁很大。由于过电流和过电压，往往造成避雷器爆炸，烧毁变压器、互感器等设备的严重事故，甚至造成人身伤亡。虽然在不同电压等级的系统中均发生过不同情况的铁磁谐振，但出现最多的主要是发生在配电网中的中性点绝缘系统中线路对地电容与线路电压互感器的铁心电感并联引起的分频铁磁谐振。这种铁磁谐振次数最多，最容易激发，且谐振区域大，因此早就有不少学者对其进行研究，并且取得了不少的成果。

以往理论分析、物理实验及仿真计算结果均表明当系统对地电容进一步增大后，就可以避免发生铁磁谐振。近年来，配电网中大范围使用电缆代替架空线，系统参数已经远远超出了谐振区域，较少发生铁磁谐振。但当系统在单相接地消失时，仍然发生PT高压熔丝频繁熔断甚至高压PT烧毁等现象，这就要求我们对铁磁谐振有更深入地了解才能更好解决实际存在的问题。

因此，有必要研制一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，能够有效地监测并消除配网中由于电压互感器与对地电容所产生的铁磁谐振，提高配网运行的安全性和可靠性。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，具体技术方案如下：

一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，包括：中央处理器模块、数据监测模块、信号调理模块、开关量输入输出模块、消谐模块、显示模块、键盘输入模块、通信模块、电源模块，其中：所述中央处理器模块分别与信号调理模块、开关量输入输出模块、显示模块、键盘输入模块、通信模块连接；数据监测模块与信号调理模块连接；所述消谐模块与开关量输入输出模块连接。

优选地，所述开关量输入输出模块由多种输入输出并行接口芯片、光电隔离器件及有触点的中间继电器组成。

优选地，所述配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置还包括用于显示实时数据的显示模块，所述显示模块与中央处理器模块连接。

优选地，所述显示模块为LCD液晶屏。

优选地，所述键盘输入模块包括矩阵式键盘和SMA馈线接口。

优选地，所述开关量输入输出模块包括输入模块和输出模块，输入模块的开关量均通过装置的输入继电器，经过光耦隔离后再接入CPU的输入引脚；CPU输出的开关量则先由光耦隔离再通过输出继电器输出。

优选地，所述消谐模块使并联在PT开口三角两端的双向晶闸管SCR交替过零触发导通，使开口三角持续短路，迅速消除谐振过电压。

同现有技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

本实用新型提供了一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，可以实现包含基频谐振、分频谐振和高频谐振的PT电磁谐振现象全过程监测及消谐功能，通过对实景PT电磁谐振的分析，采用智能化的手段来支撑配电运行状态监测管理，促进配电网的安全稳定运行。

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，显而易见的，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它的附图。

图1为本实用新型的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置的原理框图；

图2为本实用新型中的开关量输入输出模块的开关量输入回路的电路示意图；

图3为本实用新型中的开关量输入输出模块的开关量输出回路的电路示意图

图4为本实用新型中的消谐模块的原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，包括中央处理器模块、数据监测模块、信号调理模块、开关量输入输出模块、消谐模块、显示模块、键盘输入模块、通信模块、电源模块。

所述中央处理器模块分别与信号调理模块、开关量输入输出模块、显示模块、键盘输入模块、通信模块连接；数据监测模块与信号调理模块连接。

所述中央处理器模块用于将信号监测单元输出的数据进行分析处理，完成各种保护的功能；所述数据监测模块的作用是将配电网的电压互感器和电流互感器二次侧的电压和电流值，变换成数据处理单元能够使用的数字量；所述开关量输入输出模块一般由多种输入输出并行接口芯片、光电隔离器件及有触点的中间继电器等组成，作用是是完成各种保护的出口跳闸、信号显示、外部接点输入等功能；所述键盘输入模块用于保护定值的查询和修改、动作信息的查询等；所述通信模块可实现与监控系统的通信；所述电源模块用于为所有模块提供电源。

一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置还包括显示模块，显示模块与中央处理器模块连接，用于显示实时数据。显示模块包括LCD液晶屏。键盘输入模块包括矩阵式键盘、SMA馈线接口。

一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置还包括开关量输入输出模块，开关量输入输出模块包含输入模块和输出模块，输入模块的开关量均通过装置的输入继电器，经过光耦隔离后再接入CPU的输入引脚，具体电路图如图2所示；CPU输出的开关量则先由光耦隔离再通过输出继电器输出，具体电路图如图3所示。

一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置还包括消谐模块，消谐模块使并联在PT开口三角两端的SCR交替过零触发导通，使开口三角持续短路，迅速消除谐振过电压，消谐模块原理图如图4所示。

本实用新型的工作原理为：数据监测模块、中央处理器模块对采样来的电压互感器开口三角的零序电压的频率和幅值进行循环检测与识别。一旦判断出某一种谐振或两种以上的谐振，开关量输入输出模块输出信号给消谐模块进行消谐，中央处理器模块并能记录系统中发生铁磁谐振过电压的全过程，起到消谐效果。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，其特征在于，包括：中央处理器模块、数据监测模块、信号调理模块、开关量输入输出模块、消谐模块、显示模块、键盘输入模块、通信模块、电源模块，其中：所述中央处理器模块分别与信号调理模块、开关量输入输出模块、显示模块、键盘输入模块、通信模块连接；数据监测模块与信号调理模块连接；所述消谐模块与开关量输入输出模块连接。

2.如权利要求1所述的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，其特征在于，所述开关量输入输出模块由多种输入输出并行接口芯片、光电隔离器件及有触点的中间继电器组成。

3.如权利要求1所述的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，其特征在于，所述配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置还包括用于显示实时数据的显示模块，所述显示模块与中央处理器模块连接。

4.如权利要求2所述的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，其特征在于，所述显示模块为LCD液晶屏。

5.如权利要求1所述的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，其特征在于，所述键盘输入模块包括矩阵式键盘和SMA馈线接口。

6.如权利要求1所述的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，其特征在于，所述开关量输入输出模块包括输入模块和输出模块，输入模块的开关量均通过装置的输入继电器，经过光耦隔离后再接入CPU的输入引脚；CPU输出的开关量则先由光耦隔离再通过输出继电器输出。

7.如权利要求1所述的配电网PT铁磁谐振监测及抑制装置，其特征在于，所述消谐模块使并联在PT开口三角两端的双向晶闸管SCR交替过零触发导通，使开口三角持续短路，迅速消除谐振过电压。

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