本發(fā)明涉及配電網(wǎng)電磁式電壓互感器消諧，尤其涉及一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在中性點(diǎn)不接地運(yùn)行的中低壓配電網(wǎng)中，變電站的母線上一般都接有電磁式電壓互感器(簡(jiǎn)稱(chēng)：pt)。在電力系統(tǒng)遭受某些擾動(dòng)時(shí)，容易出現(xiàn)過(guò)電壓，致使pt的電感值減小，pt鐵芯一相、二相或三相從線性非飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡蜖顟B(tài)。當(dāng)從飽和狀態(tài)恢復(fù)過(guò)程中易與對(duì)地電容形成諧振，在系統(tǒng)對(duì)地電容參數(shù)和不同pt參數(shù)下，系統(tǒng)可能出現(xiàn)分頻、基頻或者高頻諧振。中低壓配電網(wǎng)中出現(xiàn)鐵磁諧振時(shí)產(chǎn)生的過(guò)電壓會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性造成威脅，長(zhǎng)時(shí)間存在的鐵磁諧振過(guò)電壓可能會(huì)引起一次設(shè)備絕緣的擊穿，引發(fā)短路故障，進(jìn)而導(dǎo)致停電事故。除此之外，鐵磁諧振持續(xù)存在的過(guò)電流所導(dǎo)致的發(fā)熱現(xiàn)象，有可能引發(fā)線路以及設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p毀。

2、目前中低壓配電網(wǎng)的消諧主要包含一次消諧和二次消諧，且大多采用微機(jī)消諧保護(hù)裝置。微機(jī)消諧裝置對(duì)pt開(kāi)口三角電壓進(jìn)行循環(huán)檢測(cè)。系統(tǒng)處于穩(wěn)態(tài)時(shí)，裝置內(nèi)的消諧元件斷開(kāi)狀態(tài)，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行不產(chǎn)生影響。當(dāng)pt開(kāi)口三角電壓大于額定值時(shí)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障。消諧裝置對(duì)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出故障類(lèi)型。如果當(dāng)前是鐵磁諧振，系統(tǒng)立即啟動(dòng)消諧電路，讓鐵磁諧振在阻尼作用下迅速消失。對(duì)于一些惡劣的高原環(huán)境經(jīng)常出現(xiàn)雷暴大風(fēng)現(xiàn)象，系統(tǒng)時(shí)常會(huì)出現(xiàn)間歇性弧光接地，如果系統(tǒng)僅安裝了一次側(cè)微機(jī)消諧裝置或僅安裝了二次側(cè)微機(jī)消諧裝置，其消諧能力在這樣的狀況下，抑制效果不是很好，如果同時(shí)在一二次側(cè)均安裝了微機(jī)消諧裝置，由于微機(jī)消諧對(duì)于電壓互感器一二次的消諧是分開(kāi)的獨(dú)立系統(tǒng)，一二次側(cè)無(wú)法協(xié)同消諧，其抑制效果也不盡如人意。因此，有必要發(fā)明一種適用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧系統(tǒng)裝置來(lái)控制一二次側(cè)協(xié)同消諧。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置，能夠?qū)﹁F磁諧振進(jìn)行一、二次側(cè)協(xié)同消諧，快速消除諧振產(chǎn)生的能量。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置，包括用于一次側(cè)消諧的非線性定值電阻、用于二次側(cè)消諧的可調(diào)阻尼電阻模塊以及用于控制非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊協(xié)同作用的控制系統(tǒng)；所述非線性定值電阻串聯(lián)接入電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)，所述阻尼電阻并聯(lián)接入電壓互感器二次側(cè)開(kāi)口處；所述非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊還與控制系統(tǒng)通信連接；所述控制系統(tǒng)控制非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊投入電力系統(tǒng)電路中的先后順序以及投入電路中的可調(diào)阻尼電阻模塊的阻值大小。

4、更優(yōu)地，所述控制系統(tǒng)判斷發(fā)生鐵磁諧振的條件為：三相電壓異常，或三相電壓異常且零序電壓幅值大于額定相電壓且持續(xù)存在預(yù)設(shè)時(shí)間長(zhǎng)度。

5、更優(yōu)地，所述可調(diào)阻尼電阻模塊由至少兩阻尼電阻單元并聯(lián)而成，各所述阻尼電阻單元包括相互串聯(lián)的開(kāi)關(guān)和支路阻尼電阻，各所述開(kāi)關(guān)均由所述控制系統(tǒng)控制；各所述支路阻尼電阻的阻值≤100ω。

6、更優(yōu)地，所述可調(diào)阻尼電阻模塊由四個(gè)阻尼電阻單元并聯(lián)而成。

7、更優(yōu)地，對(duì)每一阻尼電阻單元均一一對(duì)應(yīng)設(shè)置一投入閾值，將二次側(cè)開(kāi)口三角電壓有效值與各投入閾值進(jìn)行比對(duì)，將達(dá)到投入閾值的阻尼電阻單元均投入電路中。

8、更優(yōu)地，所述非線性定值電阻的阻值≥10kω。

9、更優(yōu)地，所述控制系統(tǒng)包括一主控芯片，所述非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊分別與主控芯片的i/o連接；所述非線性定值電阻通過(guò)一開(kāi)關(guān)與所述主控芯片連接。

10、基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供了一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧方法。

11、技術(shù)方案二

12、一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧方法，包括如下步驟：在電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接入非線性定值電阻，在電壓互感器二次側(cè)開(kāi)口處并聯(lián)接入可調(diào)阻尼電阻模塊，控制系統(tǒng)控制所述非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊投入電路的順序和阻值，具體步驟如下：電力系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，控制系統(tǒng)將所述非線性定值電阻投入電路中；監(jiān)測(cè)二次側(cè)開(kāi)口三角電壓有效值，根據(jù)開(kāi)口三角電壓有效值的大小確定投入投入電路中的可調(diào)阻尼電阻模塊的阻值大小。

13、更優(yōu)地，所述可調(diào)阻尼電阻模塊由至少兩阻尼電阻單元并聯(lián)而成，各所述阻尼電阻單元包括相互串聯(lián)的開(kāi)關(guān)和支路阻尼電阻，各所述支路阻尼電阻的阻值≤100ω，各所述開(kāi)關(guān)均由所述控制系統(tǒng)控制，對(duì)每一阻尼電阻單元均一一對(duì)應(yīng)設(shè)置一投入閾值，將二次側(cè)開(kāi)口三角電壓有效值與各投入閾值進(jìn)行比對(duì)，將達(dá)到投入閾值的阻尼電阻單元均投入電路中。

14、更優(yōu)地，所述控制系統(tǒng)判斷發(fā)生鐵磁諧振的條件為：三相電壓異常，或三相電壓異常且零序電壓幅值大于額定相電壓且持續(xù)存在預(yù)設(shè)時(shí)間長(zhǎng)度；所述非線性定值電阻的阻值≥10kω。

15、本發(fā)明具有如下有益效果：

16、本發(fā)明在電壓互感器的一次側(cè)和二次側(cè)同時(shí)設(shè)置了用于消諧的電阻且控制系統(tǒng)根據(jù)鐵磁諧振的強(qiáng)度，控制一、二次側(cè)消諧電阻協(xié)同消諧的不同工作模式，能夠動(dòng)態(tài)響應(yīng)不同強(qiáng)度鐵磁諧振，選擇合適的消諧電阻投入電路，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)響應(yīng)和精確測(cè)量，快速消除諧振能量的同時(shí)優(yōu)化了電壓互感器的工作性能，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置，其特征在于：包括用于一次側(cè)消諧的非線性定值電阻、用于二次側(cè)消諧的可調(diào)阻尼電阻模塊以及用于控制非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊協(xié)同作用的控制系統(tǒng)；所述非線性定值電阻串聯(lián)接入電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)，所述阻尼電阻并聯(lián)接入電壓互感器二次側(cè)開(kāi)口處；所述非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊還與控制系統(tǒng)通信連接；所述控制系統(tǒng)控制非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊投入電力系統(tǒng)電路中的先后順序以及投入電路中的可調(diào)阻尼電阻模塊的阻值大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置，其特征在于：所述控制系統(tǒng)判斷發(fā)生鐵磁諧振的條件為：三相電壓異常，或三相電壓異常且零序電壓幅值大于額定相電壓且持續(xù)存在預(yù)設(shè)時(shí)間長(zhǎng)度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置，其特征在于：所述可調(diào)阻尼電阻模塊由至少兩阻尼電阻單元并聯(lián)而成，各所述阻尼電阻單元包括相互串聯(lián)的開(kāi)關(guān)和支路阻尼電阻，各所述開(kāi)關(guān)均由所述控制系統(tǒng)控制；各所述支路阻尼電阻的阻值≤100ω。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置，其特征在于：所述可調(diào)阻尼電阻模塊由四個(gè)阻尼電阻單元并聯(lián)而成。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置，其特征在于：對(duì)每一阻尼電阻單元均一一對(duì)應(yīng)設(shè)置一投入閾值，將二次側(cè)開(kāi)口三角電壓有效值與各投入閾值進(jìn)行比對(duì)，將達(dá)到投入閾值的阻尼電阻單元均投入電路中。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置，其特征在于：所述非線性定值電阻的阻值≥10kω。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置，其特征在于：所述控制系統(tǒng)包括一主控芯片，所述非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊分別與主控芯片的i/o連接；所述非線性定值電阻通過(guò)一開(kāi)關(guān)與所述主控芯片連接。

8.一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧方法，其特征在于：包括如下步驟：在電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接入非線性定值電阻，在電壓互感器二次側(cè)開(kāi)口處并聯(lián)接入可調(diào)阻尼電阻模塊，控制系統(tǒng)控制所述非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊投入電路的順序和阻值，具體步驟如下：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧方法，其特征在于：所述可調(diào)阻尼電阻模塊由至少兩阻尼電阻單元并聯(lián)而成，各所述阻尼電阻單元包括相互串聯(lián)的開(kāi)關(guān)和支路阻尼電阻，各所述支路阻尼電阻的阻值≤100ω，各所述開(kāi)關(guān)均由所述控制系統(tǒng)控制，對(duì)每一阻尼電阻單元均一一對(duì)應(yīng)設(shè)置一投入閾值，將二次側(cè)開(kāi)口三角電壓有效值與各投入閾值進(jìn)行比對(duì)，將達(dá)到投入閾值的阻尼電阻單元均投入電路中。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧方法，其特征在于：所述控制系統(tǒng)判斷發(fā)生鐵磁諧振的條件為：三相電壓異常，或三相電壓異常且零序電壓幅值大于額定相電壓且持續(xù)存在預(yù)設(shè)時(shí)間長(zhǎng)度；所述非線性定值電阻的阻值≥10kω。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種用于中低壓配電網(wǎng)的電壓互感器消諧裝置及方法，包括用于一次側(cè)消諧的非線性定值電阻、用于二次側(cè)消諧的可調(diào)阻尼電阻模塊以及用于控制非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊協(xié)同作用的控制系統(tǒng)；所述非線性定值電阻串聯(lián)接入電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)，所述阻尼電阻并聯(lián)接入電壓互感器二次側(cè)開(kāi)口處；所述非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊還與控制系統(tǒng)通信連接；所述控制系統(tǒng)控制非線性定值電阻和可調(diào)阻尼電阻模塊投入電力系統(tǒng)電路中的先后順序以及投入電路中的可調(diào)阻尼電阻模塊的阻值大小。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：能夠?qū)﹁F磁諧振進(jìn)行一、二次側(cè)協(xié)同消諧，快速消除諧振產(chǎn)生的能量。

技術(shù)研發(fā)人員：林萬(wàn)德,原金鵬,劉偉軍,李子彬,王理麗,吳輝,孫靜文,王生杰,包正紅,陳巍巍,景曉娟,王子樂(lè),任繼云,張占俊,陳堯,劉璟
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)青海省電力公司電力科學(xué)研究院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/23