一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电压互感器免谐技术领域，且公开了一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置，包括监测中心和能量控制箱，监测中心通过导轨安装在二次室柜门上，能量控制箱通过螺丝固定安装在开关柜下层，监测中心与能量控制箱之间通过485数据线连接，能量控制箱内设有第一芯片、第二芯片、第一信号采集模块、第二信号采集模块、信号隔离电路、信号处理电路、消谐电阻矩阵、显示模块和通信模块。该用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置，可以主动消耗引发铁磁谐振的能量，消除引起铁磁谐振的根源，防止铁磁谐振造成配电网过电压，还可以对电网电压进行监测，对故障进行报警。对故障进行报警。对故障进行报警。

【技术实现步骤摘要】
一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置


[0001]本专利技术涉及电压互感器免谐
，具体为一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置。

技术介绍

[0002]在单相接地或断路器开断时，会在系统内形成扰动，受此影响，非故障相电压会升高，故障相故障点处电压降低，导致三相电压的不平衡，造成电压互感器铁芯的三相所受激励不同，进而互引起感器三相铁芯呈现不同程度的饱和，破坏了原本的平衡，产生零序电压，当满足适当条件时，电压互感器回路具备了谐振条件，就会发生谐振现象，引起过电压，长期以来，电力系统谐振及谐振过电压严重威胁着电网的安全，特别是对中性点不接地系统，铁磁谐振所占的比例较大，随着电网的日益发展，中性点直接接地系统的铁磁谐振问题越来越严重，出现的概率也越来越大，因此，目前在部分电压互感器中性点加装SIC压敏电阻型一次消谐器，用来抑制铁磁谐振的问题。
[0003]目前，虽然电压互感器通过配置一次消谐器用来抑制铁磁谐振，但是现有的消谐装置普遍存在熔断容量小的问题，以至于当配电网规模增大时，不足以防范铁磁谐振造成的过电压，为此，亟需一种有力的新型治理装置对配电网铁磁谐振问题进行治理。

技术实现思路

[0004](一)解决的技术问题
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置，具备主动消耗引发铁磁谐振的能量，消除引起铁磁谐振的根源，防止铁磁谐振造成配电网过电压，并且可以对电网电压进行监测，对故障进行报警等优点，解决了现有的消谐装置普遍存在熔断容量小的问题，以至于当配电网规模增大时，不足以防范铁磁谐振造成的过电压的问题。
[0006](二)技术方案
[0007]为实现上述的目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置，包括监测中心和能量控制箱，监测中心通过导轨安装在二次室柜门上，能量控制箱通过螺丝固定安装在开关柜下层，监测中心与能量控制箱之间通过485数据线连接，所述能量控制箱内设有第一芯片、第二芯片、第一信号采集模块、第二信号采集模块、信号隔离电路、信号处理电路、消谐电阻矩阵、显示模块和通信模块，所述消谐电阻矩阵、第二芯片、显示模块和通信模块均与第一芯片电连接，所述第一信号采集模和第二信号采集模块均与信号隔离电路电连接，所述信号隔离电路与信号处理电路电连接，所述信号处理电路与第二芯片电连接；
[0008]所述第一信号采集模块用于采集电压互感器的开口三角回路电压，所述第二信号采集模块用于采集电压互感器的三相电压；
[0009]所述监测中心内设有MCU主机，所述MCU主机连接有模拟量输入系统、人机交互系
统、通信接口、消谐回路及电源模块，所述通信接口通过485数据线与能量控制箱的通信模块连接。
[0010]优选的，所述消谐电阻矩阵包括五个电阻和六个继电器，五个所述电阻依次串联组成消谐电阻，所述消谐电阻用于与电压互感器电连接组成消谐电阻回路，六个所述继电器为一个总继电器和五个消谐电阻继电器，总继电器用于断开/闭合消谐电阻回路，五个所述消谐电阻继电器分别与五个电阻相对应，且每个所述消谐电阻继电器控制一个电阻的断开/闭合。
[0011]优选的，所述MCU主机用于执行FFT与正弦拟合算法、触发消谐电阻跟踪调整、多通道A/D转换控制、实时时钟控制、控制人机交互系统以及与变电站后台设备建立通信。
[0012]优选的，所述模拟量输入系统包括辅助变换器、电压跟随器、滤波及限压电路和模数变换器。
[0013]优选的，所述人机交互系统包括键盘、指示灯和LCD显示器，所述键盘设计为五个按键，分别为上键、下键、确认键、复归键、取消键，所述指示灯由运行指示灯、通信指示灯、PT断线报警指示灯、单相接地报警指示灯、铁磁谐振报警指示灯和装置故障指示灯组成。
[0014]优选的，所述通信接口包括RS
‑
485接口和CAN接口，采用芯片MAX485转换RS
‑
485电平与MCU主机的TTL电平相匹配，采用82c250接口芯片实现MCU主机与CAN总线的物理连接。
[0015]优选的，所述电源模块提供+5V、
±
12V两种工作电压，
±
12V对电压跟随器的功率放大器和消谐回路中的晶体管放大器提供电源，采用LMLM1117转换芯片将+12V电压变换为+3.3V电压提供给MCU主机。
[0016](三)有益效果
[0017]与现有技术相比，本专利技术提供了一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置，具备以下有益效果：
[0018]1、该用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置，通过第一信号采集模块采集的电压互感器的开口三角回路电压，并经过信号隔离电路和信号处理电路处理后传输至第二芯片进行信号处理，第二芯片将分析结果传输至第一芯片，第一芯片根据第二芯片的分析结果控制消谐电阻矩阵的五个消谐电阻继电器的断开/闭合，间接实现对消谐电阻矩阵的电阻值的控制，使得消谐电阻功率和电压互感器的绕组功率相匹配，以消除谐振条件，进而达到主动消谐的目的。
[0019]2、该用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置，通过第二信号采集模块采集和监测的电压互感器ABC三相电压，当电压满足单相接地条件时，消谐电阻已不适合投入，主控单元将主继电器迅速断开以切断消谐回路，同时发出故障报警，警报信号经过MCU主机处理后由人机交互系统内的LCD显示器和指示灯进行显示故障信息，方便技术人员及时分析和排查电网故障点。
附图说明
[0020]图1为本专利技术提出的一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置中能量控制箱的线路图；
[0021]图2为本专利技术提出的一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置能量控制箱的信号隔离电路图；
[0022]图3为本专利技术提出的一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置能量控制箱的信号处理电路图；
[0023]图4为本专利技术提出的一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置中消谐电阻矩阵的示意图；
[0024]图5为本专利技术提出的一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置监测中心的线路图；
[0025]图6为本专利技术提出的一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置监测中心中模拟量输入系统的线路图。
[0026]图中：1、能量控制箱；101、第一芯片；102、第二芯片；103、显示模块；104、通信模块；105、消谐电阻矩阵；106、信号处理电路；107、信号隔离电路；108、第二信号采集模块；109、第一信号采集模块；2、监测中心；201、人机交互系统；202、MCU主机；203、模拟量输入系统；204、通信接口；205、电源模块；206、消谐回路。
具体实施方式
[0027]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置，包括监测中心(2)和能量控制箱(1)，监测中心(2)通过导轨安装在二次室柜门上，能量控制箱(1)通过螺丝固定安装在开关柜下层，监测中心(2)与能量控制箱(1)之间通过485数据线连接，其特征在于：所述能量控制箱(1)内设有第一芯片(101)、第二芯片(102)、第一信号采集模块(109)、第二信号采集模块(108)、信号隔离电路(107)、信号处理电路(106)、消谐电阻矩阵(105)、显示模块(103)和通信模块(104)，所述消谐电阻矩阵(105)、第二芯片(102)、显示模块(103)和通信模块(104)均与第一芯片(101)电连接，所述第一信号采集模(109)和第二信号采集模块(108)均与信号隔离电路电连接(107)，所述信号隔离电路(107)与信号处理电路(106)电连接，所述信号处理电路(106)与第二芯片(102)电连接；所述第一信号采集模块(109)用于采集电压互感器的开口三角回路电压，所述第二信号采集模块(108)用于采集电压互感器的三相电压；所述监测中心(2)内设有MCU主机(202)，所述MCU主机(202)连接有模拟量输入系统(203)、人机交互系统(201)、通信接口(204)、消谐回路(206)及电源模块(205)，所述通信接口(204)通过485数据线与能量控制箱(1)的通信模块(104)连接。2.根据权利要求1所述的一种用于主动式吸收引起谐振能量的免谐装置，其特征在于：所述消谐电阻矩阵(105)包括五个电阻和六个继电器，五个所述电阻依次串联组成消谐电阻，所述消谐电阻用于与电压互感器电连接组成消谐电阻回路，六个所述继电器为一个总继电器和五个消谐电阻继电器，总继电器用于断开/闭合消谐电阻回路，五个所述消谐电阻继电器分...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵普志，何龙，刘俊，金铭，王清彬，张陵，朱咏明，孙帆，陈文涛，李勇，杜龙基，刘刚，李山，赵文昌，杨柱石，王琛，陈立志，糟伟红，吴伟丽，李磊，祁鹏，刘勇，
申请(专利权)人：安徽正广电电力技术有限公司国网新疆电力有限公司电力科学研究院西安科技大学，
类型：发明
国别省市：