一種電力系統諧振判斷和測量的新方法
【專利摘要】本發明公布了一種電力系統諧振判斷和測量的新方法。在電力系統一種全絕緣的電壓互感器的一次中性點與地之間加一電流傳感器，接收流過電壓互感器一次中性點的零序電流，通過二次電纜將電流傳感器的電流信號接至微機檢測裝置，對電流傳感器中的電流進行檢測和分析，從而判斷諧振的發生以及發生諧振的性質。本發明是針對當前我國電力系統中諧振判斷存在的不及時、不準確的問題，提供一種電力系統諧振判斷和測量的方法，為諧振故障的報警和消除提供可靠的依據。
【專利說明】一種電力系統諧振判斷和測量的新方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統諧振的判斷和測量技術，具體的說是一種安裝在電壓互感器一次中性點與地之間，通過對流過電壓互感器一次中性點的零序電流的測量，判斷系統發生諧振的狀況，為諧振的防治提供準確的判斷依據的方法。
[0002]【背景技術】
我國的中壓電力系統大多采用中性點非有效接地方式，該系統具有較高的供電可靠性，但過電壓相對比較嚴重，特別是因電壓互感器飽和產生的非線性諧振，更是常見，其不僅幅值較高，而且能量很大，并且能夠遍及整個電網，破壞性很大，過電壓一旦發生，往往造成電氣設備的損壞和大面積的停電事故。多年電力生產運行的記載和事故分析表明，中低壓電網中過電壓事故大多數都是由諧振現象所引起的。
[0003]諧振在故障與單相接地故障、斷線、高壓熔斷器熔斷以及電壓互感器損壞故障，從現象上看，有許多相似的地方，在運行過程中，如果判斷不清，處理不當，會延誤處理時間，還容易因誤判造成錯誤處理，使異常變成事故，引起設備損壞。目前對諧振判斷都是根據零序電壓的大小來確定，該判據雖然簡單，但存在著無法區分斷線、接地、熔斷器熔斷以及互感器自身損壞故障，一旦出現誤判，不僅影響故障的及時處理，錯誤的處理還會引發更大的事故，后果嚴重。采用零序電壓作為諧振的判據，為避免經常誤判，需將判斷閾值設置得較高，其造成的結果是在諧振剛開始發生時，是無法檢測的，必須等諧振發展到一定的強度時，再做處理，此時諧振不僅已經對系統造成一定的危害，而且較高強度的諧振處理難度更大。上述問題亟待解決。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是針對當前我國電力系統中諧振判斷存在的不及時、不準確的問題，提供一種電力系統諧振判斷和測量的方法，為諧振故障的報警和消除提供可靠的依據。
[0005]為解決上述問題，本發明的技術方案為:
1.一種電力系統諧振判斷和測量的新方法，其特征在于，該方法包括以下步驟:
(1)在一種全絕緣的電壓互感器一次側對地之間加一電流傳感器，接收流過電壓互感器一次中性點的零序電流；
(2)通過二次電纜將電流傳感器接收的電流信號接至微機檢測裝置；
(3)微機檢測裝置通過對電流傳感器中的電流進行檢測和分析，從而判斷諧振的發生以及發生諧振的性質；微機檢測裝置的工作步驟是:外部交流信號接入模擬量轉換器板，模擬量轉換器將信號轉換為-5疒+5V之間的低壓模擬量信號，該模擬量進入主板后先進行低通濾波和整形，然后通過AD轉換為數字信號;CPU對數字信號進行計算和分析，算出電流幅值和電流頻率，再根據零序電流的大小和頻率分析出諧振的性質，保存故障完整數據；
(4)將計算和分析結果通過液晶顯示器、通訊模塊和報警模塊三種方式輸出。
[0006]2.所述的電流傳感器為電磁式的零序電流互感器或霍爾傳感器。
[0007]本發明的有益效果: 本發明通過檢測電壓互感器一次中性點對地的電流信號來判斷諧振故障，具有簡單、可靠，可避免低烈度諧振時的漏判，也可避免系統單相接地、斷線、高壓熔斷器熔斷以及電壓互感器損壞等故障的干擾，為諧振故障的準確判斷和及時處理提高便捷依據。
[0008]本發明具有原理科學、方法簡單可靠，成本低廉的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明電力系統諧振判斷和測量裝置的結構示意圖。
[0010]圖2為微機檢測裝置硬件結構框圖。
[0011]圖中:1.電流傳感器LCK、2.微機檢測裝置WLJ、3.電壓互感器PT、4.通訊模塊、
5.液晶顯示器、6.報警節點、7.地G、8.嵌入式主板、9.模擬量轉換器板、10.電纜、11.4U機箱、12.CPU、13.內存、14.Flash存儲器、15.AD、16.背板連接器、17.顯示、18.通訊、19.報警、20.通訊及報警模塊。
【具體實施方式】
[0012]參見圖1，本發明提供一種安裝在電壓互感器中性點對地之間，通過對流過電壓互感器中性點的零序電流進行檢測來判斷諧振及諧振性質的方法。
[0013]所述的電流傳感器LCKl安裝在電壓互感器PT3 —次中性點與地G7之間，上端連接至電壓互感器PT3 —次中性點，下端接地，其可以采用電磁式電流互感器，也可以采用霍爾元件電流傳感器，該傳感器的耐壓不得低于AC5000V。
[0014]微機檢測裝置的工作步驟是:
參見圖2，微機檢測裝置WLJ2由嵌入式主板8、模擬量轉換器板9、通訊和報警模塊20、液晶顯示器5以及電源組成，通訊和報警模塊20中含有通訊模塊4和報警節點6 ;所有板卡均安裝在4U機箱11內，主板是裝置的核心，包括有主頻500MHz的32位ARM、32M的內存13 |、128M的Flash存儲器14、12M的AD15采用芯片、RS485串口。主板用匯編或C語言寫入應用程序。
[0015]電流傳感器LCKl的電流信號通過電纜10接入模擬量轉換器板9A1和A2，轉換器將信號轉換為_5V、5V之間的低壓模擬量信號，該模擬量進入嵌入式主板8后先進行低通濾波和整形，然后通過AD15轉換為數字信號。CPU12對數字信號進行計算，計算出電流的幅值和頻率，再根據零序電流幅值的大小和頻率分析出諧振的性質，保存故障完整數據，最后將計算和分析結果通過液晶顯示器5、通訊模塊4及報警節點6分別進行顯示17、通訊18和報警19。
[0016]所述主板與模擬量轉換器板9、通訊和報警模塊20及液晶顯示器5通過背板連接器16進行連接；通過二次電纜10將連續電流傳感器的電流信號連接至微機檢測裝置的模擬量轉換器板9 ;通過二次電纜10將通訊模塊4連接到上位管理機
諧振的判斷方法為:
正常運行時，通過電壓互感器一次中性點的電流很小，一般10〈3mA，當系統有諧振故障發生時，IO將急劇增大，考慮到電壓互感器具有一定的過負荷能力，特別是短時過載能力很大，為保證裝置的可靠性，因此我們設置當10>25mA時，裝置判斷為諧振發生，這時對IO進行計算和分析，根據IO的幅值和頻率，判斷出所發生的諧振的烈度以及諧振的性質，但10>500mA時，為高烈度諧振，需立即處理，根據實頻率測數值，可準確判斷發生的故障是高頻諧振、工頻諧振還是分頻諧振。在故障發生時檢測裝置輸出報警，提醒工作人員進行處理，同時記錄并輸出計算和分析結果，供事故處理和分析參考。
【權利要求】
1.一種電力系統諧振判斷和測量的新方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: (1)在電力系統一種全絕緣的電壓互感器的一次中性點與地之間加一電流傳感器，接收流過電壓互感器一次中性點的零序電流； (2)通過二次電纜將電流傳感器接收的電流信號接至微機檢測裝置； (3)微機檢測裝置通過對電流傳感器中的電流進行檢測和分析，從而判斷諧振的發生以及發生諧振的性質；微機檢測裝置的工作步驟是:外部交流信號接入模擬量轉換器板，模擬量轉換器將信號轉換為-5疒+5V之間的低壓模擬量信號，該模擬量進入主板后先進行低通濾波和整形，然后通過AD轉換為數字信號;CPU對數字信號進行計算和分析，算出電流幅值和電流頻率，再根據零序電流的大小和頻率分析出諧振的性質，保存故障完整數據； (4)將計算和分析結果通過液晶顯示器、通訊模塊和報警模塊三種方式輸出。
2.根據權利要求1所述的一種電力系統諧振判斷和測量的新方法，其特征在于，所述的電流傳感器為電磁式的零序電流互感器或霍爾傳感器。
【文檔編號】G01R31/00GK103869194SQ201410110340
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月24日 優先權日:2014年3月24日
【發明者】郭道林 申請人:安徽泰隆電氣有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
