RU2743460C1 - Способ и устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения - Google Patents

Способ и устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения Download PDF

Info

Publication number
RU2743460C1
RU2743460C1 RU2020111489A RU2020111489A RU2743460C1 RU 2743460 C1 RU2743460 C1 RU 2743460C1 RU 2020111489 A RU2020111489 A RU 2020111489A RU 2020111489 A RU2020111489 A RU 2020111489A RU 2743460 C1 RU2743460 C1 RU 2743460C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
resonance
circuit
open delta
voltage transformer
Prior art date
Application number
RU2020111489A
Other languages
English (en)
Inventor
Хунлинь ВАН
Кай ВАН
Цисюэ ЧЖАН
Гуан ВАН
Цзюнь ЧЭНЬ
Original Assignee
ЭнАр ЭЛЕКТРИК КО., ЛТД
ЭнАр ЭНЖИНИРИНГ КО., ЛТД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЭнАр ЭЛЕКТРИК КО., ЛТД, ЭнАр ЭНЖИНИРИНГ КО., ЛТД filed Critical ЭнАр ЭЛЕКТРИК КО., ЛТД
Application granted granted Critical
Publication of RU2743460C1 publication Critical patent/RU2743460C1/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00—Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/18—Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using inductive devices, e.g. transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/42—Circuits specially adapted for the purpose of modifying, or compensating for, electric characteristics of transformers, reactors, or choke coils
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/04—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/04—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers
    • H02H7/05—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for transformers for capacitive voltage transformers, e.g. against resonant conditions
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/005—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection avoiding undesired transient conditions
    • H02H9/007—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection avoiding undesired transient conditions avoiding or damping oscillations, e.g. fenoresonance or travelling waves

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Ac-Ac Conversion (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в увеличении эффективности и быстроты устранения ферромагнитного резонанса. Способ быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения включает: сначала снятие значений трехфазного напряжения и напряжения схемы открытого треугольника трансформатора напряжения; расчет потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, посредством единого алгоритма; и при обнаружении возникновения ферромагнитного резонанса в катушке взаимной индуктивности дополнительно проверяют, попадает ли абсолютное значение потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, или абсолютное значение напряжения схемы открытого треугольника соответственно в установленный диапазон, и, если это так, запускают контур устранения вторичного резонанса для устранения резонанса. Также раскрывается соответствующее устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения. Способ и устройство точно анализируют и контролируют время запуска устранения резонанса. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники
Настоящее изобретение относится к устранению отказов трансформатора напряжения в энергетической системе, и в частности к способу и устройству для управления подавлением гармоник, когда происходит ферромагнитный резонанс в трансформаторе напряжения системы с непрямым заземлением нейтрали.
Предпосылки изобретения
В системе с непрямым заземлением нейтрали первичных обмоток некоторых трансформаторов напряжения для измерения напряжений относительно земли непосредственно заземлены; если шина без нагрузки замкнута, однофазное замыкание на землю пропадает или нагрузка системы значительно изменяется, индуктивность возбуждения трансформаторов напряжения изменяется нелинейно и может возникать совпадение характеристик с емкостью относительно земли системы, что приводит к явлению ферромагнитного резонанса и вызывает перенапряжение в системе и сверхток в трансформаторе напряжения, что вызывает повреждение изоляции, короткие замыкания на землю или междуфазные короткие замыкания и перегорание предохранителя, прогар или взрыв трансформаторов напряжения или даже повреждения, такие как взрыв грозового разрядника, пробой слабой изоляции и неправильное срабатывание устройства выбора линии с замыканием на землю, таким образом серьезно влияя на безопасность работы системы.
В настоящее время обычной контрмерой против явления ферромагнитного резонанса, возникающего в трансформаторе напряжения, является установка устройства устранения резонанса на основе микрокомпьютера. Основной принцип устройства состоит в следующем: напряжение схемы открытого треугольника вторичной стороны трансформатора напряжения подается на устройство устранения резонанса на основе микрокомпьютера, ферромагнитный резонанс определяют при помощи анализа характеристик гармоник напряжения схемы открытого треугольника и величины компонента гармоники, и когда ферромагнитный резонанс возникает в трансформаторе напряжения, короткое замыкание запускают на короткий промежуток времени при помощи электронного переключающего устройства несколько раз на обмотке схемы открытого треугольника трансформатора напряжения (или небольшого гасящего резистора R∆ подключенного к нему) для разрушения условий возникновения резонанса, тем самым устраняя резонанс.
В настоящее время для большинства существующих устройств устранения резонанса на основе микрокомпьютера контур устранения резонанса используют после короткой задержки или без задержки, когда обнаружен резонанс. Этот способ имеет большую разницу в эффекте подавления гармоник в полевых условиях, часто происходят отказы устранения резонанса, и в крайних случаях новый резонанс или даже более сильный резонанс может возникать после задействования контура устранения резонанса. Поэтому необходимо управлять процессом устранения резонанса более точно, так, чтобы резонанс можно было устранить более эффективно и быстро, когда задействуют контур подавления гармоник.
Сущность изобретения
Целью настоящего изобретения является предоставление способа и устройства для управления быстрым устранением резонанса, когда в трансформаторе напряжения возникает ферромагнитный резонанс, чтобы управлять процессом устранения резонанса более точно и уменьшать влияние нелинейных характеристик катушки взаимной индуктивности на процесс устранения резонанса, вследствие чего, когда возникает резонанс, резонанс может быть эффективно и быстро устранен.
Техническое решение, применяемое в настоящем изобретении, является следующим: способ быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения, включающий следующие этапы:
этап 1: снятие вторичной величины трехфазного напряжения и напряжения схемы открытого треугольника трансформатора напряжения в реальном времени;
этап 2: расчет потокосцепления
Figure 00000001
, соответствующего напряжению нулевой последовательности, в реальном времени согласно вторичной величине трехфазного напряжения или напряжению схемы открытого треугольника, снятым в реальном времени; и
этап 3: когда обнаруживается, что в трансформаторе напряжения возникает ферромагнитный резонанс, дополнительно проверяют, попадает ли абсолютное значение потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, или абсолютное значение напряжения схемы открытого треугольника соответственно в установленный диапазон; если это так, то быстро включают запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем, соединенного параллельно с обоими концами обмотки схемы открытого треугольника трансформатора напряжения, для устранения ферромагнитного резонанса, а если это не так, то запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем не включают.
Кроме того, на этапе 2 потокосцепление
Figure 00000001
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, рассчитывают посредством вторичной величины трехфазного напряжения или напряжения схемы открытого треугольника при помощи формулы расчета, показанной ниже:
Figure 00000002
или
Figure 00000003
где
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
 и 3
Figure 00000007
 представляют собой вторичные величины трехфазного напряжения и напряжение схемы открытого треугольника соответственно.
Кроме того, на этапе 3 ферромагнитный резонанс, возникающий в трансформаторе напряжения, включает ферромагнитный резонанс с дробной частотой, ферромагнитный резонанс с опорной частотой и ферромагнитный резонанс с кратной частотой.
Кроме того, на этапе 3 попадание абсолютного значения потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, в установленный диапазон означает, что потокосцепление
Figure 00000008
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, удовлетворяет
Figure 00000009
, где
Figure 00000010
 представляет собой коэффициент,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
 представляет собой пиковое значение номинального вторичного напряжения трансформатора напряжения и
Figure 00000013
 представляет собой угловую частоту сети. Диапазон значений
Figure 00000010
 может быть 0,01–0,2.
Кроме того, на этапе 3 попадание абсолютного значения напряжения схемы открытого треугольника в установленный диапазон означает, что абсолютное значение напряжения
Figure 00000014
 схемы открытого треугольника удовлетворяет
Figure 00000015
, где
Figure 00000016
 представляет собой максимальное значение напряжения схемы открытого треугольника, снятое в предыдущий период резонанса, когда обнаружен резонанс, и
Figure 00000017
 представляет собой коэффициент. Диапазон значений
Figure 00000017
 может быть 0,8–1,0.
Кроме того, на этапе 3 контур с кремниевым управляемым выпрямителем содержит кремниевый управляемый выпрямитель, выполненный с возможностью двунаправленного включения, и резистор устранения резонанса, последовательно соединенный с ним; при этом контур с кремниевым управляемым выпрямителем установлен параллельно на выводах контура схемы открытого треугольника на вторичной стороне трансформатора напряжения и соединен параллельно с контуром измерения напряжения схемы открытого треугольника.
Кроме того, на этапе 3 запуск контура с кремниевым управляемым выпрямителем означает выдачу команды включения на кремниевый управляемый выпрямитель в контуре, вследствие чего кремниевый управляемый выпрямитель находится во включенном состоянии как в прямом, так и в обратном направлениях.
В настоящем изобретении также предоставляется устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения, содержащее блок снятия значений, расчетный блок и блок обнаружения и устранения резонанса, при этом
блок снятия значений снимает вторичную величину трехфазного напряжения и напряжение схемы открытого треугольника трансформатора напряжения в реальном времени;
расчетный блок получает данные измерений блока снятия значений и рассчитывает потокосцепление
Figure 00000001
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, в реальном времени согласно вторичной величине трехфазного напряжения или напряжению схемы открытого треугольника, снятым в реальном времени; и
блок обнаружения и устранения резонанса получает данные измерений и расчетов блока снятия значений и расчетного блока и при обнаружении возникновения ферромагнитного резонанса в трансформаторе напряжения дополнительно проверяет, попадает ли абсолютное значение потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, или абсолютное значение напряжения схемы открытого треугольника соответственно в установленный диапазон; если это так, то быстро включает запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем, соединенного параллельно с обоими концами обмотки схемы открытого треугольника трансформатора напряжения, для устранения ферромагнитного резонанса, а если это не так, не включает запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем.
Кроме того, в расчетном блоке потокосцепление
Figure 00000001
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, рассчитывается посредством вторичной величины трехфазного напряжения или напряжения схемы открытого треугольника при помощи формулы расчета, показанной ниже:
Figure 00000002
или
Figure 00000003
где
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
 и 3
Figure 00000007
 представляют собой вторичные величины трехфазного напряжения и напряжение схемы открытого треугольника соответственно.
Кроме того, в блоке обнаружения и устранения резонанса попадание абсолютного значения потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, в установленный диапазон означает, что потокосцепление
Figure 00000008
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, удовлетворяет
Figure 00000009
, где
Figure 00000010
 представляет собой коэффициент,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
 представляет собой пиковое значение номинального вторичного напряжения трансформатора напряжения и
Figure 00000013
 представляет собой угловую частоту сети. Диапазон значений
Figure 00000010
 может быть 0,01–0,2.
Кроме того, в блоке обнаружения и устранения резонанса попадание абсолютного значения напряжения схемы открытого треугольника в установленный диапазон означает, что абсолютное значение напряжения
Figure 00000014
 схемы открытого треугольника удовлетворяет
Figure 00000015
, где
Figure 00000016
 представляет собой максимальное значение напряжения схемы открытого треугольника, снятое в предыдущий период резонанса, когда обнаружен резонанс, и
Figure 00000017
 представляет собой коэффициент. Диапазон значений
Figure 00000017
 может быть 0,8–1,0.
Кроме того, в блоке обнаружения и устранения резонанса контур с кремниевым управляемым выпрямителем содержит кремниевый управляемый выпрямитель, выполненный с возможностью двунаправленного включения, и резистор устранения резонанса, последовательно соединенный с ним; при этом контур с кремниевым управляемым выпрямителем установлен параллельно на выводах контура схемы открытого треугольника на вторичной стороне трансформатора напряжения и соединен параллельно с контуром измерения напряжения схемы открытого треугольника.
Кроме того, в блоке обнаружения и устранения резонанса запуск контура с кремниевым управляемым выпрямителем означает выдачу команды включения на кремниевый управляемый выпрямитель в контуре, вследствие чего кремниевый управляемый выпрямитель находится во включенном состоянии как в прямом, так и в обратном направлениях.
Настоящее изобретение имеет следующие положительные эффекты: для средств подавления гармоник для ферромагнитного резонанса, возникающего в трансформаторе напряжения незаземленной системы, способ управления запуском контура устранения резонанса при помощи анализа потокосцепления и напряжения схемы открытого треугольника трансформатора напряжения применяется на основе традиционного принципа устранения вторичного резонанса, и контур устранения резонанса вводится в действие, когда потокосцепление, соответствующее напряжению нулевой последовательности, является минимальным, или напряжение схемы открытого треугольника является максимальным, чтобы избежать влияния насыщения сердечника на процесс устранения резонанса; время работы и ток разряда устранения резонанса устройства устранения резонанса уменьшаются, вероятность успешного устранения резонанса эффективно повышается, и влияние работы устройства устранения резонанса на систему и устройство релейной защиты или им подобные уменьшается. При большом количестве экспериментов, независимо от частоты ферромагнитного резонанса, использование этого механизма запуска может значительно увеличить вероятность успешного подавления гармоник, существенно уменьшить время, требуемое для процесса подавления гармоник, и уменьшить влияние на всю систему.
Краткое описание графических материалов
На фиг. 1 представлена блок-схема способа согласно настоящему изобретению; и
На фиг. 2 представлена принципиальная схема контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем.
Подробное описание
Дополнительное описание приведено ниже со ссылкой на сопроводительные графические материалы и конкретные варианты осуществления.
Настоящее изобретение предоставляет способ для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения, как показано на фиг. 1, которая является блок-схемой способа согласно настоящему изобретению, включающего следующие этапы:
этап 1: снятие вторичной величины трехфазного напряжения и напряжения схемы открытого треугольника трансформатора напряжения в реальном времени;
этап 2: расчет потокосцепления
Figure 00000001
, соответствующего напряжению нулевой последовательности, в реальном времени согласно вторичной величине трехфазного напряжения или напряжению схемы открытого треугольника, снятым в реальном времени; и
этап 3: когда обнаруживается, что в трансформаторе напряжения возникает ферромагнитный резонанс, дополнительно проверяют, попадает ли абсолютное значение потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, или абсолютное значение напряжения схемы открытого треугольника соответственно в установленный диапазон; если это так, то быстро включают запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем, соединенного параллельно с обоими концами обмотки схемы открытого треугольника трансформатора напряжения, для устранения ферромагнитного резонанса, а если это не так, то запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем не включают.
Кроме того, на этапе 2 потокосцепление
Figure 00000001
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, рассчитывают посредством вторичной величины трехфазного напряжения или напряжения схемы открытого треугольника при помощи формулы расчета, показанной ниже:
Figure 00000002
или
Figure 00000003
где
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
 и 3
Figure 00000007
 представляют собой вторичные величины трехфазного напряжения и напряжение схемы открытого треугольника соответственно.
Кроме того, на этапе 3 ферромагнитный резонанс, возникающий в трансформаторе напряжения, включает ферромагнитный резонанс с дробной частотой, ферромагнитный резонанс с опорной частотой и ферромагнитный резонанс с кратной частотой.
Кроме того, на этапе 3 попадание абсолютного значения потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, в установленный диапазон означает, что потокосцепление
Figure 00000008
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, удовлетворяет
Figure 00000009
, где
Figure 00000010
 представляет собой коэффициент,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
 представляет собой пиковое значение номинального вторичного напряжения трансформатора напряжения и
Figure 00000013
 представляет собой угловую частоту сети. Диапазон значений
Figure 00000010
 может быть 0,01–0,2.
Кроме того, на этапе 3 попадание абсолютного значения напряжения схемы открытого треугольника в установленный диапазон означает, что абсолютное значение напряжения
Figure 00000014
 схемы открытого треугольника удовлетворяет
Figure 00000015
, где
Figure 00000016
 представляет собой максимальное значение напряжения схемы открытого треугольника, снятое в предыдущий период резонанса, когда обнаружен резонанс, и
Figure 00000017
 представляет собой коэффициент. Диапазон значений
Figure 00000017
 может быть 0,8–1,0.
Кроме того, на этапе 3 контур с кремниевым управляемым выпрямителем содержит кремниевый управляемый выпрямитель, выполненный с возможностью двунаправленного включения, и резистор устранения резонанса, последовательно соединенный с ним; при этом контур с кремниевым управляемым выпрямителем установлен параллельно на выводах контура схемы открытого треугольника на вторичной стороне трансформатора напряжения и соединен параллельно с контуром измерения напряжения схемы открытого треугольника. На фиг. 2 представлена принципиальная схема контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем.
Кроме того, на этапе 3 запуск контура с кремниевым управляемым выпрямителем означает выдачу команды включения на кремниевый управляемый выпрямитель в контуре, вследствие чего кремниевый управляемый выпрямитель находится во включенном состоянии как в прямом, так и в обратном направлениях.
Незаземленная система обычно не имеет напряжения нулевой последовательности, т. e. напряжение схемы открытого треугольника составляет
Figure 00000018
. Потокосцепление, соответствующее напряжению нулевой последовательности, составляет
Figure 00000019
.
Для обычного трансформатора напряжения номинальное значение фазного напряжения вторичной стороны составляет 57,74 В и пиковое значение составляет
Figure 00000020
 В. Согласно описаниям сущности изобретения номинальное значение потокосцепления, соответствующее напряжению нулевой последовательности, может быть получено, т. е.
Figure 00000021
.
В определенное время в системе возникает резонанс на утроенной частоте; в этом случае в схеме открытого треугольника появляется напряжение при утроенной частоте, значение напряжения схемы открытого треугольника, когда возникает резонанс, принимается равным
Figure 00000022
, при этом
Figure 00000023
 представляет собой величину напряжения при утроенной частоте и составляет 300 В, и
Figure 00000024
 представляет собой угловую частоту резонанса утроенной частоты.
(1) Время запуска рассчитывают согласно потокосцеплению, соответствующему напряжению нулевой последовательности
Согласно формуле, данной на этапе 2, потокосцепление
Figure 00000025
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, может быть рассчитано и составляет
Figure 00000026
когда
Figure 00000025
 удовлетворяет
Figure 00000027
, контур устранения резонанса запускается для включения, коэффициент составляет
Figure 00000028
, и
Figure 00000029
значение
Figure 00000030
 может быть получено и составляет
Figure 00000031
 (n = 0, 1, 2...)
или
Figure 00000032
 (n = 1, 2, 3...)
то есть, когда
Figure 00000030
 находится в указанном выше диапазоне, условия потокосцепления
Figure 00000025
 удовлетворяются и контур устранения резонанса запускается для включения.
(2) Время запуска рассчитывают согласно напряжению схемы открытого треугольника
напряжение схемы открытого треугольника составляет
Figure 00000033
, максимальное значение напряжения схемы открытого треугольника составляет
Figure 00000034
, напряжение схемы открытого треугольника удовлетворяет
Figure 00000035
, коэффициент составляет
Figure 00000036
, и
Figure 00000037
; значение
Figure 00000030
 может быть получено и составляет
Figure 00000038
 (n = 0, 1, 2...)
или
Figure 00000039
 (n = 1, 2, 3...)
то есть, когда
Figure 00000030
 находится в указанном выше диапазоне, условия напряжения схемы открытого треугольника удовлетворяются и контур устранения резонанса запускается для включения.
В большинстве случаев диапазон времени запуска, рассчитанный согласно потокосцеплению
Figure 00000025
, соответствующему напряжению нулевой последовательности, перекрывает диапазон времени запуска, рассчитанный согласно напряжению схемы открытого треугольника. Когда напряжение схемы открытого треугольника является максимальным значением при резонансе, соответствующее потокосцепление является по существу минимальным значением. Поэтому время запуска, рассчитанное при помощи этих двух способов, является по существу одинаковым, и между двумя способами нет противоречия.
В настоящем изобретении также предоставляется устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения, содержащее блок снятия значений, расчетный блок и блок обнаружения и устранения резонанса, при этом
блок снятия значений снимает вторичную величину трехфазного напряжения и напряжение схемы открытого треугольника трансформатора напряжения в реальном времени;
расчетный блок получает данные измерений блока снятия значений и рассчитывает потокосцепление
Figure 00000001
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, в реальном времени согласно вторичной величине трехфазного напряжения или напряжению схемы открытого треугольника, снятым в реальном времени; и
блок обнаружения и устранения резонанса получает данные измерений и расчетов блока снятия значений и расчетного блока и при обнаружении возникновения ферромагнитного резонанса в трансформаторе напряжения дополнительно проверяет, попадает ли абсолютное значение потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, или абсолютное значение напряжения схемы открытого треугольника соответственно в установленный диапазон; если это так, то быстро включает запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем, соединенного параллельно с обоими концами обмотки схемы открытого треугольника трансформатора напряжения, для устранения ферромагнитного резонанса, а если это не так, не включает запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем.
Кроме того, в расчетном блоке потокосцепление
Figure 00000001
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, рассчитывается посредством вторичной величины трехфазного напряжения или напряжения схемы открытого треугольника при помощи формулы расчета, показанной ниже:
Figure 00000002
или
Figure 00000003
где
Figure 00000004
,
Figure 00000005
,
Figure 00000006
 и 3
Figure 00000007
 представляют собой вторичные величины трехфазного напряжения и напряжение схемы открытого треугольника соответственно.
Кроме того, в блоке обнаружения и устранения резонанса попадание абсолютного значения потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, в установленный диапазон означает, что потокосцепление
Figure 00000008
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, удовлетворяет
Figure 00000009
, где
Figure 00000010
 представляет собой коэффициент,
Figure 00000011
,
Figure 00000012
 представляет собой пиковое значение номинального вторичного напряжения трансформатора напряжения и
Figure 00000013
 представляет собой угловую частоту сети. Диапазон значений
Figure 00000010
 может быть 0,01–0,2.
Кроме того, в блоке обнаружения и устранения резонанса попадание абсолютного значения напряжения схемы открытого треугольника в установленный диапазон означает, что абсолютное значение напряжения
Figure 00000014
 схемы открытого треугольника удовлетворяет
Figure 00000015
, где
Figure 00000016
 представляет собой максимальное значение напряжения схемы открытого треугольника, снятое в предыдущий период резонанса, когда обнаружен резонанс, и
Figure 00000017
 представляет собой коэффициент. Диапазон значений
Figure 00000017
 может быть 0,8–1,0.
Кроме того, в блоке обнаружения и устранения резонанса контур с кремниевым управляемым выпрямителем содержит кремниевый управляемый выпрямитель, выполненный с возможностью двунаправленного включения, и резистор устранения резонанса, последовательно соединенный с ним; при этом контур с кремниевым управляемым выпрямителем установлен параллельно на выводах контура схемы открытого треугольника на вторичной стороне трансформатора напряжения и соединен параллельно с контуром измерения напряжения схемы открытого треугольника.
Кроме того, в блоке обнаружения и устранения резонанса запуск контура с кремниевым управляемым выпрямителем означает выдачу команды включения на кремниевый управляемый выпрямитель в контуре, вследствие чего кремниевый управляемый выпрямитель находится во включенном состоянии как в прямом, так и в обратном направлениях.
Вышеизложенные варианты осуществления предназначены только для объяснения технической идеи настоящего изобретения и не могут быть использованы для ограничения объема правовой охраны настоящего изобретения. Любая эквивалентная замена или модификация, сделанная на основе технических решений согласно технической идее, предложенной в настоящем изобретении, не выходит за рамки объема правовой охраны настоящего изобретения.

Claims (25)

1. Способ быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения, включающий следующие этапы:
этап 1: снятие вторичной величины трехфазного напряжения и напряжения схемы открытого треугольника трансформатора напряжения в реальном времени;
этап 2: расчет потокосцепления
Figure 00000040
, соответствующего напряжению нулевой последовательности, в реальном времени согласно вторичной величине трехфазного напряжения или напряжению схемы открытого треугольника, снятым в реальном времени; и
этап 3: когда обнаруживается, что в трансформаторе напряжения возникает ферромагнитный резонанс, дополнительно проверяют, попадает ли абсолютное значение потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, или абсолютное значение напряжения схемы открытого треугольника соответственно в установленный диапазон; если это так, то быстро включают запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем, соединенного параллельно с обоими концами обмотки схемы открытого треугольника трансформатора напряжения, для устранения ферромагнитного резонанса, а если это не так, то запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем не включают.
2. Способ быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 1, отличающийся тем, что на этапе 2 потокосцепление
Figure 00000040
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, рассчитывают посредством вторичной величины трехфазного напряжения или напряжения схемы открытого треугольника при помощи формулы расчета, показанной ниже:
Figure 00000041
или
Figure 00000042
,
где
Figure 00000043
,
Figure 00000044
,
Figure 00000045
 и 3U0 представляют собой вторичные величины трехфазного напряжения и напряжение схемы открытого треугольника соответственно.
3. Способ быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 1, отличающийся тем, что на этапе 3 ферромагнитный резонанс, возникающий в трансформаторе напряжения, включает ферромагнитный резонанс с дробной частотой, ферромагнитный резонанс с опорной частотой и ферромагнитный резонанс с кратной частотой.
4. Способ быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 1 или  2, отличающийся тем, что на этапе 3 попадание абсолютного значения потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, в установленный диапазон означает, что потокосцепление
Figure 00000046
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, удовлетворяет
Figure 00000047
, где
Figure 00000048
 представляет собой коэффициент,
Figure 00000049
,
Figure 00000050
 представляет собой пиковое значение номинального вторичного напряжения трансформатора напряжения и
Figure 00000051
 представляет собой угловую частоту сети.
5. Способ быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 1, отличающийся тем, что на этапе 3 попадание абсолютного значения напряжения схемы открытого треугольника в установленный диапазон означает, что абсолютное значение напряжения
Figure 00000052
 схемы открытого треугольника удовлетворяет
Figure 00000053
, где
Figure 00000054
 представляет собой максимальное значение напряжения схемы открытого треугольника, снятое в предыдущий период резонанса, когда обнаружен резонанс, и
Figure 00000055
 представляет собой коэффициент.
6. Способ быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 1, отличающийся тем, что на этапе 3 контур с кремниевым управляемым выпрямителем содержит кремниевый управляемый выпрямитель, выполненный с возможностью двунаправленного включения, и резистор устранения резонанса, последовательно соединенный с ним; при этом контур с кремниевым управляемым выпрямителем установлен параллельно на выводах контура схемы открытого треугольника на вторичной стороне трансформатора напряжения и соединен параллельно с контуром измерения напряжения схемы открытого треугольника.
7. Способ быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 1, отличающийся тем, что на этапе 3 запуск контура с кремниевым управляемым выпрямителем означает выдачу команды включения на кремниевый управляемый выпрямитель в контуре, вследствие чего кремниевый управляемый выпрямитель находится во включенном состоянии как в прямом, так и в обратном направлениях.
8. Устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения, содержащее блок снятия значений, расчетный блок и блок обнаружения и устранения резонанса, отличающееся тем, что:
блок снятия значений снимает вторичную величину трехфазного напряжения и напряжение схемы открытого треугольника трансформатора напряжения в реальном времени;
расчетный блок получает данные измерений блока снятия значений и рассчитывает потокосцепление
Figure 00000040
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, в реальном времени согласно вторичной величине трехфазного напряжения или напряжению схемы открытого треугольника, снятым в реальном времени; и
блок обнаружения и устранения резонанса получает данные измерений и расчетов блока снятия значений и расчетного блока и при обнаружении возникновения ферромагнитного резонанса в трансформаторе напряжения дополнительно проверяет, попадает ли абсолютное значение потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, или абсолютное значение напряжения схемы открытого треугольника соответственно в установленный диапазон; если это так, то быстро включает запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем, соединенного параллельно с обоими концами обмотки схемы открытого треугольника трансформатора напряжения, для устранения ферромагнитного резонанса, а если это не так, не включает запуск контура устранения резонанса с кремниевым управляемым выпрямителем.
9. Устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 8, отличающееся тем, что в расчетном блоке потокосцепление
Figure 00000040
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, рассчитывается посредством вторичной величины трехфазного напряжения или напряжения схемы открытого треугольника при помощи формулы расчета, показанной ниже:
Figure 00000041
или
Figure 00000042
,
где
Figure 00000043
,
Figure 00000044
,
Figure 00000045
 и 3U0 представляют собой вторичные величины трехфазного напряжения и напряжение схемы открытого треугольника соответственно.
10. Устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 8 или  9, отличающееся тем, что в блоке обнаружения и устранения резонанса попадание абсолютного значения потокосцепления, соответствующего напряжению нулевой последовательности, в установленный диапазон означает, что потокосцепление
Figure 00000046
, соответствующее напряжению нулевой последовательности, удовлетворяет
Figure 00000047
, где
Figure 00000048
 представляет собой коэффициент,
Figure 00000049
,
Figure 00000050
 представляет собой пиковое значение номинального вторичного напряжения трансформатора напряжения и
Figure 00000051
 представляет собой угловую частоту сети.
11. Устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 8, отличающееся тем, что в блоке обнаружения и устранения резонанса попадание абсолютного значения напряжения схемы открытого треугольника в установленный диапазон означает, что абсолютное значение напряжения
Figure 00000052
 схемы открытого треугольника удовлетворяет
Figure 00000053
, где
Figure 00000054
 представляет собой максимальное значение напряжения схемы открытого треугольника, снятое в предыдущий период резонанса, когда обнаружен резонанс, и
Figure 00000055
 представляет собой коэффициент.
12. Устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 8, отличающееся тем, что в блоке обнаружения и устранения резонанса контур с кремниевым управляемым выпрямителем содержит кремниевый управляемый выпрямитель, выполненный с возможностью двунаправленного включения, и резистор устранения резонанса, последовательно соединенный с ним; при этом контур с кремниевым управляемым выпрямителем установлен параллельно на выводах контура схемы открытого треугольника на вторичной стороне трансформатора напряжения и соединен параллельно с контуром измерения напряжения схемы открытого треугольника.
13. Устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения по п. 8, отличающееся тем, что в блоке обнаружения и устранения резонанса запуск контура с кремниевым управляемым выпрямителем означает выдачу команды включения на кремниевый управляемый выпрямитель в контуре, вследствие чего кремниевый управляемый выпрямитель находится во включенном состоянии как в прямом, так и в обратном направлениях.
RU2020111489A 2018-05-04 2019-04-10 Способ и устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения RU2743460C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810417417.6A CN110445109B (zh) 2018-05-04 2018-05-04 一种电压互感器铁磁谐振的快速消除方法及装置
CN201810417417.6 2018-05-04
PCT/CN2019/082008 WO2019210768A1 (zh) 2018-05-04 2019-04-10 一种电压互感器铁磁谐振的快速消除方法及装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2743460C1 true RU2743460C1 (ru) 2021-02-18

Family

ID=68386970

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020111489A RU2743460C1 (ru) 2018-05-04 2019-04-10 Способ и устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11264793B2 (ru)
CN (1) CN110445109B (ru)
RU (1) RU2743460C1 (ru)
WO (1) WO2019210768A1 (ru)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111725783A (zh) * 2019-12-11 2020-09-29 长沙理工大学 一种配网电压互感器中性点加装间隙与电阻串联组合的配电网消谐方法
CN113452003B (zh) * 2020-03-26 2022-07-22 南京南瑞继保电气有限公司 一种中性点接地系统铁磁谐振的快速消除方法及装置
CN111880138B (zh) * 2020-08-19 2022-11-08 国网福建省电力有限公司 一种基于铁磁特性的零序电流互感器测量精度优化方法
CN112345977B (zh) * 2020-10-21 2023-11-24 河南华润电力首阳山有限公司 电气设备及其pt二次回路断线判断方法、系统和装置
CN112332391A (zh) * 2020-11-24 2021-02-05 国网北京市电力公司 谐波消除方法、系统及装置
CN112666381B (zh) * 2020-12-30 2023-08-04 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种配电网络雷击过电压空间分布特性监测方法和系统
CN113671412A (zh) * 2021-09-10 2021-11-19 国网安徽省电力有限公司检修分公司 一种小电流接地选线装置
CN114172138B (zh) * 2021-12-06 2024-02-02 黄冈师范学院 一种通信电路谐振清除方法
CN114552532B (zh) * 2022-01-21 2023-11-03 国网山东省电力公司阳谷县供电公司 一种组合式铁磁谐振的快速消除装置及系统
CN115296263B (zh) * 2022-08-19 2023-05-16 云南电网有限责任公司曲靖供电局 Pid调节的主动匹配电阻的电压互感器铁磁谐振消谐方法
CN115411698B (zh) * 2022-09-01 2023-04-21 云南电网有限责任公司曲靖供电局 一种通过电子负载主动投入电阻的pt铁磁谐振消谐方法
CN115602430B (zh) * 2022-12-15 2023-04-18 清华四川能源互联网研究院 一种基于铁芯磁化补偿的谐波抑制装置和方法
CN116706839B (zh) * 2023-06-08 2024-02-06 深圳瑞能电气设备有限公司 一种微机电力谐振诊断消除装置及其消除方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2145131C1 (ru) * 1997-06-05 2000-01-27 Государственный университет "Львивська политэхника" Нерезонирующий трансформатор напряжения
RU2284083C2 (ru) * 2003-08-18 2006-09-20 Татьяна Ивановна Ефименко Устройство компенсации однофазных емкостных токов замыкания и ограничения внутренних перенапряжений в высоковольтных сетях
CN102226974A (zh) * 2011-03-28 2011-10-26 江西赣电电气有限公司 一种能消除铁磁谐振的电压互感器
CN104377680A (zh) * 2014-11-21 2015-02-25 国家电网公司 用于电磁式电压互感器的二次交流消谐装置
CN107332219A (zh) * 2017-07-10 2017-11-07 合肥东玖电气有限公司 一种用于微机的消谐系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3401272A (en) * 1965-08-30 1968-09-10 Westinghouse Electric Corp Ferroresonant transient suppression system
US3624499A (en) * 1970-09-29 1971-11-30 Westinghouse Electric Corp Electrical transformer with zero sequence voltage indicator
US3666991A (en) * 1970-11-23 1972-05-30 Bouligny Inc R H Resonance suppressing method and apparatus
PL203206B1 (pl) * 2003-07-17 2009-09-30 Abb Spo & Lstrok Ka Z Ogranicz Układ zabezpieczający dla przekładników napięciowych średniego napięcia
CN201008093Y (zh) * 2007-01-19 2008-01-16 保定博为科技有限公司 一种电压互感器铁磁谐振消除装置
CN102269785A (zh) * 2010-06-02 2011-12-07 阿海珐输配电英国有限公司 在线铁磁共振检测的方法和系统
CN202535069U (zh) * 2012-03-30 2012-11-14 上海市电力公司 一种串联铁磁谐振回路
CN103199514B (zh) * 2013-02-25 2015-04-22 重庆大学 一种消除铁磁谐振的方法
CN103199553A (zh) * 2013-03-22 2013-07-10 王少夫 一种电力系统铁磁谐振快速消除方法
CN104167727B (zh) * 2014-07-24 2016-01-20 广东电网有限责任公司电力科学研究院 中压配电网铁磁谐振辨识与抑制的系统和方法
CN105098769B (zh) * 2015-06-19 2017-06-13 浙江大学 一种能够抑制次同步谐振的发电系统中旁路阻尼滤波器的参数整定方法
CN205355803U (zh) * 2016-02-03 2016-06-29 安徽新在线科技股份有限公司 抗谐振4pt全过电压抑制装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2145131C1 (ru) * 1997-06-05 2000-01-27 Государственный университет "Львивська политэхника" Нерезонирующий трансформатор напряжения
RU2284083C2 (ru) * 2003-08-18 2006-09-20 Татьяна Ивановна Ефименко Устройство компенсации однофазных емкостных токов замыкания и ограничения внутренних перенапряжений в высоковольтных сетях
CN102226974A (zh) * 2011-03-28 2011-10-26 江西赣电电气有限公司 一种能消除铁磁谐振的电压互感器
CN104377680A (zh) * 2014-11-21 2015-02-25 国家电网公司 用于电磁式电压互感器的二次交流消谐装置
CN107332219A (zh) * 2017-07-10 2017-11-07 合肥东玖电气有限公司 一种用于微机的消谐系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN110445109A (zh) 2019-11-12
WO2019210768A1 (zh) 2019-11-07
CN110445109B (zh) 2022-03-29
US11264793B2 (en) 2022-03-01
US20200287379A1 (en) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2743460C1 (ru) Способ и устройство для быстрого устранения ферромагнитного резонанса трансформатора напряжения
US10985559B2 (en) Method and system for improved operation of power grid components in the presence of direct current (DC)
KR20100016100A (ko) 전압 서지 및 과전압 보호
Farzin et al. Transformer turn-to-turn fault protection based on fault-related incremental currents
CN109274070A (zh) 一种10千伏电压互感器保护系统及保护方法
JP2009186266A (ja) 微地絡検出装置
US11307265B2 (en) Earth leakage circuit breaker
Das et al. A novel hybrid differential algorithm for turn to turn fault detection in shunt reactors
Raichura et al. IMPROVED TRANSFORMER DIFFERENTIAL PROTECTION BY ADAPTIVE PICKUP SETTING DURING MOMENTARY OVER-FLUXING CONDITION.
Torres-García et al. Ferroresonance Modeling and Analysis in Underground Distribution Feeders
Golubev et al. Multiparameter Current Protections Against Ground Faults in 6–10 kV Cable Networks1
Khan et al. Analysis of ferroresonance suppression and transient response performances for various ferroresonance suppression circuits in capacitive voltage transformers
RU2638299C2 (ru) Устройство защиты обмоток однофазного трансформатора от повреждений
Das et al. A novel method for turn to turn fault detection in shunt reactors
Khan et al. Analysis of faults and protection schemes for magnetically controlled shunt reactor
Abdul-Malek et al. Investigation of ferroresonance mitigation Techniques in voltage Transformer using ATP-EMTP Simulation
US20200153238A1 (en) Integrated fault current rise limiter and fault detection device for dc microgrids
Laohacharoensombat et al. Case study of ferroresonance in 33 kV distribution network of PEA Thailand
JP3199940B2 (ja) 変圧器保護リレー装置
Nagpal et al. Sub-synchronous ferroresonance causes catastrophic failure of a line shunt reactor–a post mortem investigation
Litvinov et al. Characteristic features of internal and external faults for use in differential protection
KR102411894B1 (ko) 수배전반용 변류기 2차 상용회로의 절연분리형 기계적 래치 감시보호장치
KR100585378B1 (ko) 누전 차단기
Verney et al. Assessment of transformer relay algorithms and settings in laboratory using transient simulation data
Onofri et al. Fault Analysis of a Ladle Furnace Transformer caused by Switching Transient and Ferroresonance