本發(fā)明涉及電網(wǎng)故障檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種防止電磁式電壓互感器熔絲熔斷的方法。

背景技術(shù)：

配電網(wǎng)系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時(shí)，易造成配電網(wǎng)系統(tǒng)中電磁式電壓互感器勵(lì)磁特性飽和，從而激發(fā)鐵磁諧振，鐵磁諧振產(chǎn)生的過電壓不但給大量電力設(shè)備和配電網(wǎng)系統(tǒng)安全運(yùn)行帶來危害，還嚴(yán)重危及人身安全。

現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用二次消諧裝置消除鐵磁諧振。消諧裝置包括電壓信號(hào)處理電路、控制電路和快速開關(guān)，其中，電壓信號(hào)處理電路的輸入端與配電網(wǎng)系統(tǒng)中電磁式電壓互感器開口三角連接、輸出端與控制電路的輸入端相連接，控制電路的輸出端與快速開關(guān)相連接，快速開關(guān)內(nèi)設(shè)置有消諧電路。通過電壓信號(hào)處理電路讀取配電網(wǎng)系統(tǒng)中的零序電壓，并對(duì)零序電壓進(jìn)行幅頻計(jì)算和分析，根據(jù)零序電壓的頻率、幅值，自動(dòng)識(shí)別配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生的鐵磁諧振，并將鐵磁諧振區(qū)分為分頻諧振和高頻諧振，然后進(jìn)行傅里葉計(jì)算，根據(jù)傅里葉計(jì)算結(jié)果，利用控制電路控制快速開關(guān)動(dòng)作，即接通消諧電路，從而消除分頻諧振或高頻諧振。

分頻諧振可導(dǎo)致配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生超低頻自由振蕩，而超低頻自由振蕩引發(fā)的電磁式電壓互感器過電流有兩個(gè)特點(diǎn)：一是過電流的波形在第一個(gè)波峰達(dá)到最高峰值，然后逐漸衰減；二是第一個(gè)波峰出現(xiàn)在超低頻自由振蕩發(fā)生后幾十毫秒內(nèi)。過電流達(dá)到最高峰值易熔斷電磁式電壓互感器的一次側(cè)高壓熔絲，進(jìn)而嚴(yán)重威脅配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。但是，對(duì)于分頻諧振，由于進(jìn)行傅里葉計(jì)算時(shí)采樣計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)，因此根據(jù)傅里葉計(jì)算結(jié)果消除分頻諧振的動(dòng)作延遲時(shí)間一般在100ms以上。由于其響應(yīng)時(shí)間慢，所以只能消除分頻諧振，不能解決電磁式電壓互感器熔絲頻繁熔斷的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服相關(guān)技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種防止電磁式電壓互感器熔絲熔斷的方法。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面，提供一種防止電磁式電壓互感器熔絲熔斷的方法，包括：

獲取零序電壓的瞬時(shí)極性，當(dāng)所述瞬時(shí)極性發(fā)生過零反轉(zhuǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)；

判斷所述瞬時(shí)極性在設(shè)定時(shí)間內(nèi)是否再次發(fā)生反轉(zhuǎn)；

如果所述瞬時(shí)極性在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒有再次發(fā)生反轉(zhuǎn)，則短接電磁式電壓互感器的開口三角。

優(yōu)選地，所述設(shè)定時(shí)間為13ms-18ms。

優(yōu)選地，所述則短接電磁式電壓互感器的開口三角包括：

則短接電磁式電壓互感器的開口三角40ms-100ms。

優(yōu)選地，所述獲取零序電壓的瞬時(shí)極性包括：

利用二次消諧裝置從電磁式電壓互感器的開口三角獲取零序電壓；

根據(jù)所述零序電壓，獲取所述零序電壓的瞬時(shí)極性。

優(yōu)選地，所述當(dāng)所述瞬時(shí)極性發(fā)生過零反轉(zhuǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)包括：

當(dāng)所述瞬時(shí)極性發(fā)生第一次過零反轉(zhuǎn)時(shí)，利用所述二次消諧裝置內(nèi)的控制電路開始計(jì)時(shí)；

當(dāng)所述瞬時(shí)極性發(fā)生再次過零反轉(zhuǎn)時(shí)，利用所述控制電路進(jìn)行計(jì)時(shí)清零、并開始計(jì)時(shí)。

優(yōu)選地，所述則短接電磁式電壓互感器的開口三角包括：

利用二次消諧裝置內(nèi)設(shè)的快速開關(guān)短接電磁式電壓互感器的開口三角，其中，所述快速開關(guān)內(nèi)設(shè)置有消諧電路，所述快速開關(guān)與所述開口三角的開口兩端相連接。

本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果：

本發(fā)明實(shí)施例提供的防止電磁式電壓互感器熔絲熔斷的方法，通過采集零序電壓的瞬時(shí)極性，利用零序電壓相鄰兩個(gè)瞬時(shí)極性的反轉(zhuǎn)時(shí)間間隔，判斷系統(tǒng)是否發(fā)生超低頻自由振蕩；當(dāng)零序電壓相鄰兩個(gè)瞬時(shí)極性的反轉(zhuǎn)時(shí)間間隔達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，即判斷系統(tǒng)發(fā)生了超低頻自由振蕩；通過對(duì)零序電壓瞬時(shí)極性發(fā)生過零反轉(zhuǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，判斷零序電壓瞬時(shí)極性是否再次發(fā)生反轉(zhuǎn)，如果零序電壓瞬時(shí)極性沒有再次發(fā)生反轉(zhuǎn)，則短接電磁式電壓互感器的開口三角，從而避免了由于零序電壓相鄰兩個(gè)瞬時(shí)極性的反轉(zhuǎn)時(shí)間間隔較長(zhǎng)，導(dǎo)致進(jìn)行分頻計(jì)算的采樣計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)、消除分頻諧振動(dòng)作響應(yīng)慢進(jìn)而導(dǎo)致電磁式電壓互感器熔絲熔斷的問題。

應(yīng)當(dāng)理解的是，以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本發(fā)明。

附圖說明

此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的二次消諧裝置與電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種防止電磁式電壓互感器熔絲熔斷的方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的超低頻自由振蕩時(shí)，電磁式電壓互感器開口三角輸出的零序電壓以及電磁式電壓互感器的三相電流的波形圖。

具體實(shí)施方式

這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說明，其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí)，除非另有表示，不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反，它們僅是與如所附權(quán)利要求書中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。

本發(fā)明實(shí)施例提供的防止電磁式電壓互感器熔絲熔斷的方法，應(yīng)用于配電網(wǎng)系統(tǒng)，利用二次消諧裝置對(duì)電磁式電壓互感器進(jìn)行保護(hù)，防止超低頻自由振蕩(本發(fā)明中，超低頻自由振蕩特指頻率低于10Hz的自由振蕩)引發(fā)的過電流熔斷電磁式電壓互感器熔絲。

參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的二次消諧裝置與電磁式電壓互感器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，電磁式電壓互感器的一組二次繞組采用開口三角連接，連接成開口三角的二次繞組的兩端與二次消諧裝置的零序電壓輸入端相連接，零序電壓輸入端與信號(hào)處理電路、控制電路、快速開關(guān)依次電連接，快速開關(guān)還與二次消諧裝置的零序電壓輸入端并聯(lián)。利用二次消諧裝置中的快速開關(guān)，在過電流流經(jīng)電磁式電壓互感器之前，瞬時(shí)短接電磁式電壓互感器的開口三角，使過電流通過快速開關(guān)內(nèi)設(shè)置的消諧電路進(jìn)行泄放，防止過電流將電磁式電壓互感器熔絲熔斷。

參見圖2，為本發(fā)明實(shí)施例示出的一種防止電磁式電壓互感器熔絲熔斷的方法的流程圖，具體包括如下步驟：

步驟S110：獲取零序電壓的瞬時(shí)極性，當(dāng)瞬時(shí)極性發(fā)生過零反轉(zhuǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)。

具體的，利用二次消諧裝置從電磁式電壓互感器的開口三角獲取零序電壓，利用二次消諧裝置內(nèi)的電壓信號(hào)處理電路，提取零序電壓的瞬時(shí)極性，實(shí)現(xiàn)對(duì)零序電壓瞬時(shí)極性的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。本發(fā)明實(shí)施例中，二次消諧裝置根據(jù)兩個(gè)相鄰的零序電壓瞬時(shí)值過零點(diǎn)的時(shí)間間隔來判斷配電網(wǎng)系統(tǒng)中是否發(fā)生超低頻自由振蕩，因此，在零序電壓的瞬時(shí)極性發(fā)生第一次過零反轉(zhuǎn)時(shí)，利用二次消諧裝置內(nèi)的控制電路開始計(jì)時(shí)。

步驟S120：判斷瞬時(shí)極性在設(shè)定時(shí)間內(nèi)是否再次發(fā)生反轉(zhuǎn)。

具體的，設(shè)定時(shí)間可選為13ms-18ms，優(yōu)選為15ms。利用二次消諧裝置內(nèi)的電壓信號(hào)處理電路，判斷零序電壓的瞬時(shí)極性是否發(fā)生過零反轉(zhuǎn)。

步驟S130：如果瞬時(shí)極性在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒有再次發(fā)生反轉(zhuǎn)，則短接電磁式電壓互感器的開口三角。

具體的，當(dāng)零序電壓的瞬時(shí)極性在15ms時(shí)沒有發(fā)生反轉(zhuǎn)，即零序電壓相鄰兩個(gè)零序電壓瞬時(shí)值過零點(diǎn)的時(shí)間間隔超過了15ms，則可表明配電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生了超低頻自由振蕩，因此，通過短接電磁式電壓互感器的開口三角，避免過電流對(duì)電磁式電壓互感器的造成沖擊，熔斷電磁式電壓互感器的熔絲，其中，短接電磁式電壓互感器的開口三角的時(shí)間優(yōu)選為40ms-100ms。本實(shí)施中，優(yōu)選利用二次消諧裝置內(nèi)設(shè)的快速開關(guān)短接電磁式電壓互感器的開口三角，其中，快速開關(guān)與開口三角的開口兩端相連接，即與二次消諧裝置的零序電壓輸入端并聯(lián)，利用快速開關(guān)內(nèi)在設(shè)置的消諧電路使超低頻自由振蕩瞬間得到抑制。

進(jìn)一步的，如果瞬時(shí)極性在設(shè)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生反轉(zhuǎn)，則可表明配電網(wǎng)系統(tǒng)中沒有發(fā)生超低頻自由振蕩，則重復(fù)步驟S110，繼續(xù)監(jiān)測(cè)零序電壓的瞬時(shí)極性，并當(dāng)瞬時(shí)極性發(fā)生再次過零反轉(zhuǎn)時(shí)，利用控制電路進(jìn)行計(jì)時(shí)清零、并重新開始計(jì)時(shí)。

本實(shí)施例提供的防止電磁式電壓互感器熔絲熔斷的方法，根據(jù)兩個(gè)相鄰的零序電壓瞬時(shí)值過零點(diǎn)的時(shí)間間隔超過15ms，啟動(dòng)快速開關(guān)以短接電磁式電壓互感器的開口三角，避免過電流熔斷電磁式電壓互感器熔絲。

參見圖3，為本發(fā)明實(shí)施例提供的超低頻自由振蕩時(shí)，電磁式電壓互感器開口三角輸出的零序電壓以及電磁式電壓互感器的三相電流的波形圖。

如圖3所示，橫坐標(biāo)軸為時(shí)間軸，縱坐標(biāo)軸表示電流或電壓的幅值，U0為電磁式電壓互感器開口三角輸出的零序電壓波形，A點(diǎn)為U0與時(shí)刻1的交點(diǎn)，代表U0在時(shí)刻1發(fā)生了第一次過零反轉(zhuǎn)，B點(diǎn)為U0與時(shí)刻4的交點(diǎn)，代表U0在時(shí)刻4再次發(fā)生了過零反轉(zhuǎn)，時(shí)刻1與時(shí)刻4的時(shí)間差超過50ms。C點(diǎn)為U0與時(shí)刻2的交點(diǎn)，代表距時(shí)刻1過15ms之后的零序電壓。PT_ia、PT_ib、PT_ic分別為電磁式電壓互感器的三相電流波形，對(duì)于三相電流波形，縱坐標(biāo)軸每格代表0.4A電流。D點(diǎn)為PT_ic與時(shí)刻3的交點(diǎn)，代表PT_ic在時(shí)刻3達(dá)到電流峰值-1.355A，E點(diǎn)為PT_ib與時(shí)刻4的交點(diǎn)，代表PT_ib在時(shí)刻4達(dá)到電流峰值-1.50214A，F(xiàn)點(diǎn)為PT_ia與時(shí)刻5的交點(diǎn)，代表PT_ib在時(shí)刻5達(dá)到電流峰值1.5746A。

由圖3可得，在發(fā)生超低頻自由振蕩后，流經(jīng)電磁式電壓互感器的三相電流在一定時(shí)刻成為過電流，三相過電流的峰值的大小都超過了1A，而電磁式電壓互感器的額定電流通常小于100mA；三相過電流達(dá)到峰值的時(shí)刻，與U0發(fā)生了第一次過零反轉(zhuǎn)電流的時(shí)刻相差15ms-50ms，因此，如果在U0發(fā)生了第一次過零反轉(zhuǎn)電流15ms后，檢測(cè)到U0的瞬時(shí)極性沒有發(fā)生過零反轉(zhuǎn)，啟動(dòng)快速開關(guān)以短接電磁式電壓互感器的開口三角，可達(dá)到避免三相過電流熔斷電磁式電壓互感器熔絲的效果。

由上述實(shí)施例可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的防止電磁式電壓互感器熔絲熔斷的方法，通過采集零序電壓的瞬時(shí)極性，利用零序電壓相鄰兩個(gè)瞬時(shí)極性的反轉(zhuǎn)時(shí)間間隔，判斷系統(tǒng)是否發(fā)生超低頻自由振蕩；當(dāng)零序電壓相鄰兩個(gè)瞬時(shí)極性的反轉(zhuǎn)時(shí)間間隔達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，即判斷系統(tǒng)發(fā)生了超低頻自由振蕩；通過對(duì)零序電壓瞬時(shí)極性發(fā)生過零反轉(zhuǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí)，達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，判斷零序電壓瞬時(shí)極性是否再次發(fā)生反轉(zhuǎn)，如果零序電壓瞬時(shí)極性沒有再次發(fā)生反轉(zhuǎn)，則短接電磁式電壓互感器的開口三角，從而避免了由于零序電壓相鄰兩個(gè)瞬時(shí)極性的反轉(zhuǎn)時(shí)間間隔較長(zhǎng)，導(dǎo)致進(jìn)行分頻計(jì)算的采樣計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)、消除分頻諧振動(dòng)作響應(yīng)慢進(jìn)而導(dǎo)致電磁式電壓互感器熔絲熔斷的問題。

本領(lǐng)域技術(shù)人員在考慮說明書及實(shí)踐這里發(fā)明的公開后，將容易想到本發(fā)明的其它實(shí)施方案。本申請(qǐng)旨在涵蓋本發(fā)明的任何變型、用途或者適應(yīng)性變化，這些變型、用途或者適應(yīng)性變化遵循本發(fā)明的一般性原理并包括本發(fā)明未公開的本技術(shù)領(lǐng)域中的公知常識(shí)或慣用技術(shù)手段。說明書和實(shí)施例僅被視為示例性的，本發(fā)明的真正范圍和精神由下面的權(quán)利要求指出。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的精確結(jié)構(gòu)，并且可以在不脫離其范圍進(jìn)行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權(quán)利要求來限制。