MES98型微機電力諧振診斷消除裝置

1、 MES98型微機電力諧振診斷消除裝置1. 裝置概述當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振時，經(jīng)常導(dǎo)致電壓互感器燒毀或爆炸，造成惡性事故。本諧振消除裝置可進行鐵磁諧振的診斷，還可區(qū)分過電壓、鐵磁諧振、單相接地等故障，對于各種頻率的鐵磁諧振，可迅速消除，并可顯示或打印有關(guān)信息，對于過電壓、鐵磁諧振、單相接地等還可給出聲光報警、記錄和顯示。2. 裝置原理本裝置采用80196單片機作為核心，對PT開口三角繞組電壓（即零序電壓）進行循環(huán)監(jiān)測，在正常工況下，該電壓為零，裝置內(nèi)的大功率消諧元件處于阻斷狀態(tài)，對系統(tǒng)無任何影響。當(dāng)系統(tǒng)處于故障工況，本裝置CPU對電壓互感器開口三角電壓進行數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)測量、消除信號干擾、

2、提高可信度等數(shù)字信號處理技術(shù)，然后對數(shù)據(jù)進行分析、計算，診斷當(dāng)前的故障工況。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，同時裝置給出指示。鐵磁諧振消除后，CPU作相應(yīng)記錄、存貯，并自動顯示或打印、記錄有關(guān)諧振信息（包括發(fā)生時間、頻率、幅值等）。如果是過電壓或單相接地，CPU作出診斷后，裝置分別給出指示和報警，可自動顯示或打印故障信息。最后，CPU返回初始狀態(tài)，并繼續(xù)檢測開口三角電壓。3. 使用說明裝置前面板采用塑膜貼面，觸模式按鍵。微型打印機用來記錄故障信息，當(dāng)系統(tǒng)處于異常工況時，自動打印有關(guān)故障信息。打印格式舉例：（RESONANCE-諧振，EARTHIN

3、G-接地，OVER VOLTAGE-過電壓）例如： EARTHINGDATE：06-18 （6月18日）TIME：15：31 （15時31分）FREQ：50HZ （頻率為50赫茲）AMAX：098V （幅值為98伏）本機所用電源是開關(guān)電源，可用DC220V（優(yōu)先選用）或AC220V電源供電，裝置上電后，按“復(fù)位”鍵，一切正常，便自動進入運行狀態(tài)，前面板電源指示燈亮；正常時數(shù)碼顯示處于時鐘狀態(tài)，按“校時”鍵，可顯示月、日、時、分；操作“校時”鍵，配合“+1”“-1”鍵，可對月、日、時、分進行校對，其操作類同電子表。諧振故障時，自動打印當(dāng)前工況參數(shù)，既：發(fā)生時間、頻率、幅值等，以供運行人員查看，例

4、如： AMAX：003V FREQ：150HZ150HZ頻率諧波電壓值3.4. 追憶功能使用“追憶”鍵可自動打印或顯示以前系統(tǒng)發(fā)生的諧振故障工況和相關(guān)參數(shù)，共可追憶五重故障信息；裝置存貯的五重故障，總是最新的，具有自動刷新功能，若無故障，則打印“NO RESONANCE”；3.5.“復(fù)位”鍵按一下“復(fù)位”鍵，使CPU重新開始工作，本裝置工作出現(xiàn)異常時，請用“復(fù)位”鍵使裝置重新開始工作（或主機斷電后再重復(fù)送電）；3.5. 整機實驗方法：3.5.1.“儀器故障”指示說明當(dāng)裝置主機內(nèi)部RAM（6264）或EPROM（2764）發(fā)生故障后，此“儀器故障”指示燈亮；“U0*、U0”輸入工頻30V120V

5、之間電壓（時間大于3秒鐘），此時伴隨燈泡閃爍一次，“單相接地”指示燈亮、報警，可輸出打印結(jié)果。當(dāng)輸入信號小于30V時，本裝置不動作；3.5.3.“鐵磁諧振”指示及實驗方法當(dāng)輸入信號端短時通入30V以上的電壓（3秒鐘之內(nèi)），并迅速撤除電壓，此時伴隨著燈泡閃爍一次，“鐵磁諧振”指示燈亮、報警，并可打印或顯示輸出結(jié)果（即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時，零序電壓較高，經(jīng)消諧，系統(tǒng)恢復(fù)正常，零序電壓很快降下來）；3.5.4.“過電壓”指示及實驗方法當(dāng)輸入信號端通入120V以上電壓（時間大于3秒鐘），此時伴隨燈泡閃爍一次，“過電壓”指示燈亮、報警，可打印或顯示輸出結(jié)果，（即當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生過電壓時，經(jīng)過消諧后，過電壓信號仍存

6、在，系統(tǒng)沒有恢復(fù)正常，這時應(yīng)盡快排除系統(tǒng)故障，以免造成損失）。4. 鐵磁諧振原理注釋：鐵磁諧振是由于電感元件的磁路飽和作用而激發(fā)的持續(xù)性的較高幅值的鐵磁諧振過電壓，它可以是基波諧振、高次諧波諧振或分次諧波諧振，其表現(xiàn)形式有單相、兩相、三相對地電壓升高，或以低頻擺動，或產(chǎn)生高值零序電壓分量，出現(xiàn)虛幻接地現(xiàn)象和不正確的接地指示，在電壓互感器中出現(xiàn)過電流，使小容量異步電動機反轉(zhuǎn)。在正常運行條件下，感抗大于容抗，電路不具備諧振條件，當(dāng)鐵芯電感兩端的電壓升高時，電感線圈中出現(xiàn)涌流使鐵芯飽和，其感抗隨之減小，使感抗等于容抗，滿足串聯(lián)諧振條件，但由于鐵芯的飽和作用，隨著振蕩的發(fā)展，在外界電勢作用下，回路偏離

7、串聯(lián)諧振點，電路由感性向容性發(fā)展，最終容性壓降與感性壓降的差值等于外加電勢，電路變?yōu)槿菪?，在電感、電容兩端形成較正常時為高的過電壓，這種現(xiàn)象稱為鐵磁諧振現(xiàn)象。此時回路處于諧振狀態(tài)，產(chǎn)生過電流和過電壓，同時電路從感性突變成容性，發(fā)生相位反傾現(xiàn)象。由于非線性鐵磁元件的飽和效應(yīng)限制了過電壓的幅值，回路損耗也使諧振過電壓減小。但諧振過電壓消耗很大能量（從一次側(cè)吸收），會使電壓互感器損毀或由于開口三角形被一次側(cè)激發(fā)而誤發(fā)單相接地信號，因此需裝設(shè)諧振消除裝置來消除諧振，保護互感器和防止誤發(fā)信號。對于本消諧裝置來說，互感器開口三角形接有判斷一次設(shè)備是否接地等故障的二次保護裝置，一般情況下，回路中只有不平衡電流引起的弱電勢作用，消諧裝置和保護都不會有反應(yīng)，當(dāng)有接地等故障存在時或無故障而由于一次設(shè)備的某些影響，在開