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MQWX微機消諧裝置


發布時間:2012-03-20 12:35:19  來源:www.zzzxzx.com   點擊:5628次

一、概 述
  在電力係統中,由於電壓互感器的非線性電感與線路對地電容的匹配而引起鐵磁諧振過電壓,直接威脅電力係統的運行,嚴重時會引起電壓互感器(PT)的爆炸,造成事故。電壓互感器的鐵磁諧振必須由工頻電源供給能量才能維持下去,如果抑製或消耗這部分能量,鐵磁諧振就可以抑製或消除。通常解決的辦法是在開口三角繞組中並一個電阻,從理論上講對頻率越
低的鐵磁諧振應取的阻值越小,但太小的電阻並在PT開口三角上會影響其正常運行,嚴重時會造成PT燒毀。因為鐵磁諧振的頻率往往不是單一的,所以這種方法就難於消除所有的諧振。
     針對上述情況,國內一些廠家先後研製了一些分頻消諧裝置。這些裝置的原理均是采用模擬選頻的原理,功能單一,隻對單一頻率的諧振有效。由於電網中諧振往往是多種頻率同時
存在,所以適應性較差,模擬電路實現的選頻與微機相比其選頻效果也差,有時電網的過渡過程等也會造成誤動。
  MQWX微機消諧裝置利用80196單片機快速、準確的數據處理能力實現傅立葉分析,其選頻準確。通過對PT開口三角電壓的采集,對電網諧振時的種種頻率成份能快速分析,可準確地辨出:單相接地、電網諧振。如果是諧振,計算機發出指令使消諧電路投入,消耗電源供給諧振的能量,抑製鐵磁諧振過電壓,實現快速消諧,較完善地解決了電力係統中電網的消諧問題。並能存儲記錄單相接地、諧振時的各次諧波的諧波幅值,可廣泛適用於發電廠、變電站及鋼鐵、煤炭、石油化工等大型廠礦企業的電力係統。


MQWX微機消諧裝置1


二、消諧裝置功能及特點
  消諧功能
  循環檢測PT開口三角的電壓,當發生電壓升高時,首先判斷是單相接地,還是電網諧振。如果是諧振,計算機發出指令使消諧電路投入,實現快速消諧。
  故障報警功能
  當係統發生單相接地或諧振、裝置故障時產生報警信號。所有繼電器輸出接點均可接報警輸出。
  顯示功能
  顯示實時時鍾,裝置運行狀態,接地或諧振故障的諧振頻率、幅值,故障開始時間等。
  設置功能
  通過漢字菜單提示用戶可以設置或修改實時時鍾,通信方式。
  通信功能
  裝置具有完善的通信功能,RS-232,485通信接口和通信速率可選。
  故障追憶功能
  按時間順序可追憶共八次接地、諧振過電壓故障

  本裝置具有智能化特點,無須設置諧振頻率、諧振啟動幅值,可自動消除各種頻率諧振。

三、主要技術指標
  適用範圍:3至66KV係統。
  消諧路數:最大2路。出廠默認為一路消諧,訂購時須注明幾路消諧。
  工作電源:DC 220V±10%。
  環境溫度:-10°C 至 +50°C。
  大氣壓力:80~110Kpa
  空氣相對濕度:90%(25℃)、50%(40℃)
  使用地點不能有爆炸危險的介質,周圍介質中不能含有腐蝕和破壞絕緣的導電介質或氣體,不允許環境充滿蒸汽及含有較嚴重黴菌存在。安裝地點應具防禦風、雨、沙和防塵設施。
  適用諧振頻率:1/3分頻、1/2分頻、工頻、二倍頻、三倍頻、四倍頻諧振。
  繼電器輸出觸點容量:≤5A/DC220V
  通信方式:RS232、485。(可選)出廠默認為RS485接口。
  通信速率:4800或9600bit/s。(可選)出廠默認為9600bit/s。

四、工作原理
  本裝置采用80196作為核心控製芯片,對PT開口電壓進行循環檢測,在正常情況下,本裝置的大功率消諧元件處於阻斷狀態,對係統無任何影響。當PT產生開口電壓時,本裝置對PT開口電壓進行數據采集,通過數據測量、濾波、放大等數字信號處理技術,判斷出當前的故障狀態,如果是某種頻率的鐵磁諧振,CPU啟動消諧電路,使鐵磁諧振在強大的阻尼下迅速消失,同時裝置給出報警、顯示,並自動存儲相關數據。如果是接地或其它原因的過電壓,裝置給出報警、顯示,並自動存儲相關數據。若故障現象消失、排除,本機返回工作狀態,否則故障信息會一直在液晶顯示屏上顯示。

五、硬件結構
  裝置總體結構如圖1所示:主要由顯示鍵盤CPU主板、消諧采集板、電源板等組成。
  各板的功能如下:
1、主板:
  為本機的核心部分,完成液晶顯示、鍵盤掃描、數據采集、數據處理、消諧控製及與其它設備的通信。
2、消諧采集板:
  采集部分:主要部件為A/D轉換器,可將PT開口三角的電壓信號進行放大濾波並轉換成數字信號送入計算機。
  其中消諧部分:主要部件為大容量可控矽及附屬觸發控製電路,正常時可控矽處於阻斷狀態,對係統無任何影響,當係統發生諧振時該板接收CPU的命令,可控矽快速導通,將PT開口三角瞬間短路,這時係統的鐵磁諧振在這一強阻尼下快速消失,而後可控矽又恢複阻斷狀態。
 3、電源板:
  提供整機電源。


六、軟件流程
  整機軟件流程如圖三所示:現場來的開口三角信號隔離放大濾波後送A/D轉換成數字量存入RAM,經數字選頻濾波後供計算機分析判斷。如果是諧振則啟動可控矽消諧,諧振消失將有關信息記憶存儲並通信,否則繼續檢測PT開口三角電壓。


七、產品的安裝和接線
  本產品采用嵌入式安裝,後麵板接線。零序電壓的入線最好用屏蔽雙絞線方式接入本機,本機的機殼必須接大地。(見圖四、五)



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