本发明专利技术涉及中低压配电领域，特别涉及中低压铁磁谐振消除装置及方法，装置由电源模块，信号采集模块，主控模块、消谐模块和人机交互模块组成。电源模块输入端连接220V市电，电源模块输出端连接于信号采集模块、主控模块和人机交互模块，向三种模块供电，信号采集模块输入端连接于PT开口三角，采集PT零序电压和零序电流，信号采集模块输出端连接于主控模块的输入端，主控模块通过算法和逻辑运算判断是否发生谐振及谐振类型，主控模块的输出端一端连接于消谐模块输入端，在发生谐振时消除谐振，另一输出端连接到人机交互模块，实时显示谐振的相关信息，从而解决现有电阻消谐不能完全消除谐振、微机消谐死机、长时间短接PT等问题。长时间短接PT等问题。长时间短接PT等问题。
【技术实现步骤摘要】
一种中低压配电网铁磁谐振消除装置及方法
[0001]本专利技术涉及中低压配电领域，特别涉及一种中低压配电网铁磁谐振消除装置及方法。
技术介绍
[0002]铁磁谐振是电力系统自激振荡的一种形式，是由于变压器、电压互感器等铁磁电感的饱和作用引起的持续性、高幅值谐振过电压现象，当在中性点非有效接地系统中，单相接地故障、弧光接地等原因都能引发铁磁谐振。虽然铁磁谐振在国内外已有很多研究成果，在电网运行中也采取了许多消谐措施，但小电流接地系统的铁磁谐振事故却依然频繁发生。
[0003]现有消谐技术中常见的消谐方式分两大类，一是增加回路损耗，消耗谐振能量，常用的方法有电网加装消弧线圈、增加PT中性点电阻、增加开口三角形阻尼电阻等等，虽然能起到一定作用，但是增加PT中性点电阻影响系统对地绝缘的监测，阻尼电阻在很多发生谐振的时候不能有效消除谐振；二是避免谐振产生条件，如设计时改变系统的接地方式或在运行中临时进行倒闸操作破坏铁磁谐振发生条件；或者不使用电磁式电压互感器，避免铁芯的非线性励磁特性，在电网规划时，可以避免因变化的励磁电感参数而达到谐振条件，或者改善互感器的励磁特性，该类方法在电网规划时能避免谐振发生，但是对于已经运行的中低压配电网系统没有作用，激发谐振的方式多种多样，紧靠倒闸操作不能完全避免谐振发生。对于新型微机消谐装置，由于存在判定、动作逻辑不合理，元器件选型问题，导致时长发生死机、长时间短接PT等问题。
技术实现思路
[0004]鉴于现有的二次电阻消谐和微机消谐中存在无法完全消除谐振，微机判定、动作逻辑不合理，元器件选型问题，导致时长发生死机、长时间短接PT等问题，本专利技术提供一种中低压配电网铁磁谐振消除装置及方法。
[0005]本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种中低压配电网铁磁谐振消除装置，该中低压配电网铁磁谐振消除装置包括电源模块、信号采集模块、主控模块、消谐模块和人机交互模块；信号采集模块输入端连接PT开口三角，输出端连接主控模块的输入端；主控模块输出端分别连接消谐模块输入端和人机交互模块；消谐模块输出端连接PT开口三角；电源模块输入端连接220V市电，输出端分别连接信号采集模块、主控模块和人机交互模块。
[0007]一种中低压配电网铁磁谐振消除方法，该中低压配电网铁磁谐振消除方法基于上述的中低压配电网铁磁谐振消除装置，包括以下步骤：
[0008]步骤1，信号采集模块连续对PT零序电压U0以及零序电流I0采样；
[0009]步骤2，主控模块根据零序电压U0的连续采样计算首个半波周期内的半波零序电压幅值U1以及信号频率f1；
[0010]步骤3，主控模块根据零序电压U0的连续采样计算第二个半波周期内的半波零序电压幅值U2以及信号频率f2；
[0011]步骤4，主控模块根据零序电压U0的连续采样计算第二个半波周期内的半波零序电压幅值U3以及信号频率f3；
[0012]步骤5，主控模块根据二个半波周期内的信号频率f1、信号频率f2、信号频率f3、半波零序电压幅值U1、半波零序电压幅值U2、半波零序电压幅值U3、PT零序电流I0判断系统发生三分频谐振、二分频谐振、工频谐振或高频谐振；
[0013]步骤6，主控模块根据步骤5中的判定的谐振类型输出控制信号值至消谐模块，消谐模块根据控制信号值闭合固态继电器进行消谐，固态继电器到达闭合时间后开启；
[0014]步骤7重复步骤1至步骤6直至连续三个半波周期内未出现上述情况，则中低压配电网铁磁谐振消除。
[0015]进一步的，在步骤2、步骤3和步骤4中，半波零序电压幅值U的计算方式为：在两个连续两个过零点的PT零序电压U0的采样时间t1和t2内，找到PT零序电压U0的最大值U
0max
，即为半波零序电压幅值U1、U2或U3。
[0016]进一步的，在步骤2、步骤3和步骤4中，信号频率f的计算方式为：
[0017][0018]式中t0为初始采用时间，t1为首个过零点的PT零序电压U0的采样时间；
[0019][0020]式中t2为第二个过零点的PT零序电压U0的采样时间；
[0021][0022]式中t2为第二个过零点的PT零序电压U0的采样时间。
[0023]进一步的，在步骤5中：
[0024]若三个半波周期内的信号频率f1、信号频率f2、信号频率f3均在10
‑
19Hz范围内，且半波零序电压幅值U1、半波零序电压幅值U2、半波零序电压幅值U3均超过18V，则判定为系统发生三分频谐振；
[0025]若三个半波周期内的信号频率f1、信号频率f2、信号频率f3均在19
‑
30Hz范围内，且半波零序电压幅值U1、半波零序电压幅值U2、半波零序电压幅值U3均超过25V，则判定为系统发生二分频谐振；
[0026]若三个半波周期内的信号频率f1、信号频率f2、信号频率f3均在30
‑
70Hz范围内，且半波零序电压幅值U1、半波零序电压幅值U2、半波零序电压幅值U3均超过30V，PT零序电流I0超过0.5A，则判定为系统发生工频谐振；
[0027]若三个半波周期内的信号频率f1、信号频率f2、信号频率f3均大于70Hz，且半波零序电压幅值U1、半波零序电压幅值U2、半波零序电压幅值U3均超过33V，则判定为系统发生高频谐振。
[0028]进一步的，在步骤6中，主控模块根据步骤5中的判定的谐振类型输出控制信号值
至消谐模块的同时，主控模块向人机交互界面输出谐振状态、零序电压、零序电流信息。
[0029]进一步的，在步骤6中，固态继电器闭合时间为200
‑
300ms。
[0030]本专利技术的有益效果是：
[0031]本专利技术涉及中低压配电领域，特别涉及中低压铁磁谐振消除装置及方法，装置由电源模块，信号采集模块，主控模块、消谐模块和人机交互模块组成。电源模块输入端连接220V市电，电源模块输出端连接于信号采集模块、主控模块和人机交互模块，向三种模块供电，信号采集模块输入端连接于PT开口三角，采集PT零序电压和零序电流，信号采集模块输出端连接于主控模块的输入端，主控模块通过算法和逻辑运算判断是否发生谐振及谐振类型，主控模块的输出端一端连接于消谐模块输入端，在发生谐振时消除谐振，另一输出端连接到人机交互模块，实时显示谐振的相关信息，从而解决现有电阻消谐不能完全消除谐振、微机消谐死机、长时间短接PT等问题。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0033]其中：
[0034]图1为本专利技术的整体连接示意图。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种中低压配电网铁磁谐振消除装置，其特征在于：该中低压配电网铁磁谐振消除装置包括电源模块、信号采集模块、主控模块、消谐模块和人机交互模块；信号采集模块输入端连接PT开口三角，输出端连接主控模块的输入端；主控模块输出端分别连接消谐模块输入端和人机交互模块；消谐模块输出端连接PT开口三角；电源模块输入端连接220V市电，输出端分别连接信号采集模块、主控模块和人机交互模块。2.一种中低压配电网铁磁谐振消除方法，该中低压配电网铁磁谐振消除方法基于权利要求1所述的中低压配电网铁磁谐振消除装置，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，信号采集模块连续对PT零序电压U0以及零序电流I0采样；步骤2，主控模块根据零序电压U0的连续采样计算首个半波周期内的半波零序电压幅值U1以及信号频率f1；步骤3，主控模块根据零序电压U0的连续采样计算第二个半波周期内的半波零序电压幅值U2以及信号频率f2；步骤4，主控模块根据零序电压U0的连续采样计算第三个半波周期内的半波零序电压幅值U3以及信号频率f3；步骤5，主控模块根据三个半波周期内的信号频率f1、信号频率f2、信号频率f3、半波零序电压幅值U1、半波零序电压幅值U2、半波零序电压幅值U3、PT零序电流I0判断系统发生三分频谐振、二分频谐振、工频谐振或高频谐振；步骤6，主控模块根据步骤5中的判定的谐振类型输出控制信号值至消谐模块，消谐模块根据控制信号值闭合固态继电器进行消谐，固态继电器到达闭合时间后开启；步骤7重复步骤1至步骤6直至连续三个半波周期内未出现上述情况，则中低压配电网铁磁谐振消除。3.根据权利要求2所述的中低压配电网铁磁谐振消除方法，其特征在于：步骤2、步骤3和步骤4中，半波零序电压幅值U的计算方式为：在两个连续两个过零点的PT零序电压U0的采样时间t1和t2内，找到PT零序电压U0的最大值U
0max
，即为半波零序电压幅值U1、U...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁仕斌，刘涛，田庆生，岳刚，李恒阳，
申请(专利权)人：云南电力试验研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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