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DEMX微机消谐装置

一、概述
      DEMX微机消谐装置是保定东电电力科技有限公司针对电力部门和用户研制生产的一种智能消谐装置,该装置适用于66KV及以下电压等级的中性点不接地、经消弧线圈接地、经电阻接地的小电流接地系统,可广泛应用于电力、石油、化工、煤炭、冶金、建筑等供电系统。它以高速双AVR单片机为采样运算、逻辑判断和控制中心,经大功率、无触点消谐元件为出口,以液晶显示器(LCD)、信号指示灯及触摸按键为人机接口,配以智能化的软件,组成了技术和原理先进,使用简单方便的诊断、消谐、记录装置。注意:本装置只能消除由于外在原因诱发的非永久性铁磁谐振故障,对持续存在的外因引起的其它PT过电压不能消除。

二、性能及特点
      2.1装置的核心部分,采用国外最先进的总线内嵌式MCU,该芯片具有集成度高、抗干扰能力强、运算速度快、功耗低等优点;
      2.2采用多CPU控制技术,CPU之间采用高速SPI总线联接。CPU分成三个功能模块:
      a)人机界面CPU:负责LCD液晶显示、参数设置保存、历史记录保存、键盘扫描响应、LED发光管指示;
      b)实时控制CPU:负责A/D采样计算、消谐元件的投切、告警信号输出;
      c)实时通信CPU:负责装置的对外通信和协议转换。
      三个CPU之间互相监视3方的工作状态,从根本上消除了死机的可能,保证了装置稳定、安全、可靠地工作;
      2.3所使用的A/D转换器具有耐温性好、转换速度快、测量精度高;
      2.4所有的集成电路选用CMOS工业级芯片,抗干扰能力强、可靠性高;
      2.5采用240×128蓝屏液晶显示器,中文菜单显示,信息丰富、清晰直观;
      2.6实时显示系统时间及PT开口三角电压四种频率(17Hz、25Hz、50Hz、150Hz)的电压分量;
      2.7采用软件、硬件相结合的方法,可以迅速判别过电压、铁磁谐振及单相接地,并将铁磁谐振迅速消除;
      2.8可以对PT开口三角电压四种频率的电压定值进行修正并保存;
      2.9有记忆功能,可存储40次的故障信息,且掉电不丢失;
      2.10消谐元件出口功率大,无触点;
      2.11出线采用进口大电流可拔插端子,接线简单,安装维护方便;
      2.12硬件、软件冗余设计,抗干扰能力强。

三、技术参数
      3.1 工作电源:AC/DC220V±20% 或 AC/DC110V±20%;
      3.2 装置功耗:﹤5W 或 <5VA;
      3.3电压等级:66kV、35kV、10kV、6kV、3kV;
      3.4母线段数:1段;
      3.5谐振频率适用:1/3分频(17Hz)、1/2分频(25Hz)、工频(50Hz)、3倍频(150Hz);
      3.6继电器接点容量:DC30V/5A;AC250V/8A;
      3.7通信接口:RS485。

四、工作原理
      4.1铁磁谐振产生的原因
      电力系统中有大量的储能元件,如电压互感器、变压器、电抗器等电感元件,电容器、线路对地电容、断路器的断口电容等电容元件。这些元件组成了许多串联或并联振荡回路。在正常状态下运行时,一般不产生严重的振荡。但当系统发生的故障或由于某种原因电网参数发生了变化,就很可能发生的谐振。正常运行时,电压互感器开口三角零序电压理论上为0V,实际中一般也不超过10V。系统发生故障,零序电压将迅速升高到30V~120V,在形成的谐波含量中,17Hz、25Hz、50Hz、150Hz四种成分比重较大,其它的分量相对很小,一般忽略。
      42铁磁谐振产生的条件
      4.2.1中性点非有效接地系统;
      4.2.2非线性电感元件和电容元件组成的振荡回路;
      4.2.3振荡回路中的损耗足够小,谐振实际上发生在系统空载或轻载时;
      4.2.4电感的非线性要相当大;
      4.2.5有激发作用,即系统有某种电压、电流的冲击扰动,如跳、合闸,瞬间短路等;
铁磁谐振消除原理
      本装置实时监测PT开口三角电压,运用DFT算法计算出零序电压四种频率的电压分量,本装置较目前市场上同类设备增加了压敏元件,该元件的阻抗随谐波电压的变化而变化,从而破坏PT铁磁谐振的产生条件。达到了实时在线消除运行过程中瞬时谐振的目的,极大的降低了谐振产生的可能性。
      如压敏元件未能完全消除PT生产的铁磁谐振,则瞬间启动大功率消谐元件予以消除。
      当谐振发生时,每隔60ms启动一次大功率谐振元件,启动三次算作一段,如果在第一段消谐过程中未能完全消除,隔一定时间启动第二段, 若连续消谐三次后,谐振仍然存在,本装置判断为PT永久性故障,不再对该路PT进行消除动作,只有等永久性故障消失后,才能恢复消谐功能。

五、使用条件
      5.1环境温度:-10℃~55℃;
      5.2大气压力:80~110Kpa;
      5.3空气相对湿度:90%(25℃)、50%(40℃);
      5.4安装场所无强烈震动,空气中不得含有酸性、碱性、腐蚀性及可燃可爆的气体或粉尘颗粒。


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