本發(fā)明涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種消弧消諧裝置用消諧機(jī)構(gòu)。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)中有大量的儲能元件，如電壓互感器、變壓器、電抗器等電感元件，電容器、線路對地電容、斷路器的斷口電容等電容元件。這些元件組成了許多串聯(lián)或并聯(lián)振蕩回路。在正常的穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行時，不可能產(chǎn)生嚴(yán)重的振蕩。但當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障或由于某種原因電網(wǎng)參數(shù)發(fā)生了變化，就很可能發(fā)生諧振。譬如在中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)中：一相斷線接地，受電變壓器和相間電容；電壓互感器和線路對地電容；空載變壓器和空載長架空線電容所形成的振蕩回路，都有可能發(fā)生諧振。諧振常常引起持續(xù)時間很長的過電壓。電壓互感器一類的電感元件在正常工作電壓下，通常鐵心磁通密度不高，鐵心并不飽和，如在過電壓下鐵心飽和了，電感會迅速降低，從而與電容產(chǎn)生諧振，這時的諧振稱作鐵磁諧振。鐵磁諧振不僅可在基頻下發(fā)生，也可在高頻和低頻下發(fā)生。正常運(yùn)行時，電壓互感器開口三角的電壓(3U0)理論上是0V，在實際中一般也不超過10V。系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，3U0將迅速升高到30V，有時更高，達(dá)到120V，形成過電壓。當(dāng)系統(tǒng)上電時，由于三相不同期等原因(存在有如瞬時接地故障等的現(xiàn)象，)會在電壓互感器中產(chǎn)生很大的諧波電流，導(dǎo)致互感器內(nèi)部鐵芯飽和，使二次側(cè)的波形發(fā)生畸變，當(dāng)畸變足夠大時，就形成了鐵磁諧振。另外也有因磁滯損耗和渦流損耗而形成諧振的情況。在形成的諧波含量中，16.667Hz，25Hz，150Hz三種成分比重較大，其他的分量相對很小，一般忽略。

傳統(tǒng)的解決辦法是在電壓互感器開口三角兩端并接一個電阻，從理論上講對頻率越低的鐵磁諧振阻值應(yīng)取得越小，但太小的電阻并在PT開口三角上會影響其正常運(yùn)行，嚴(yán)重時會造成PT燒毀。另外因為鐵磁諧振的頻率往往不是單一的，所以這種方法就難于消除所有頻率的諧振。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種消弧消諧裝置用消諧機(jī)構(gòu)，能夠有效地去除高頻諧振(3倍頻)、基頻諧振(50Hz)、1/2分頻諧振(25Hz)、1/3分頻諧振(17Hz)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種消弧消諧裝置用消諧機(jī)構(gòu)，包括零序電壓采集模塊、單片機(jī)以及IGBT消諧電路，所述零序電壓采集模塊用于實時獲得電壓互感器的開口三角的電壓信號；所述單片機(jī)用于對所述電壓信號的頻率和幅值進(jìn)行檢測并判斷諧振類型；所述IGBT消諧電路根據(jù)所述單片機(jī)檢測結(jié)果對電壓互感器進(jìn)行消諧。

進(jìn)一步的，所述消弧消諧裝置用消諧機(jī)構(gòu)還包括人機(jī)接口電路和開光量測量電路，所述開光量測量電路用于將消諧機(jī)構(gòu)的參數(shù)通過所述人機(jī)接口電路傳送到消弧消諧裝置的主控機(jī)。

進(jìn)一步的，所述消弧消諧裝置用消諧機(jī)構(gòu)還包括鎖相電路和自動復(fù)位電路，所述鎖相電路和所述自動復(fù)位電路與所述單片機(jī)連接。

進(jìn)一步的，零序電壓采集模塊獲得電壓信號經(jīng)前置調(diào)節(jié)電路和A\D轉(zhuǎn)換之后傳送到所述單片機(jī)。

進(jìn)一步的，所述前置調(diào)節(jié)電路包括衰減單元、低通濾波單元、保護(hù)單元、多路開關(guān)單元、放大單元和采樣保持單元。

采用上述技術(shù)方案，由于采用了IBGT消諧元件，使得該消諧機(jī)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)自動檢測以及完成對鐵磁諧振的消除。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的消諧機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明的消諧機(jī)構(gòu)安裝狀態(tài)示意圖；

圖3為本發(fā)明的前置調(diào)節(jié)電路結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明的IGBT驅(qū)動及緩沖電路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進(jìn)一步說明。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，一種消弧消諧裝置用消諧機(jī)構(gòu)，包括零序電壓采集模塊、單片機(jī)以及IGBT消諧電路，所述零序電壓采集模塊用于實時獲得電壓互感器的開口三角的電壓信號；所述單片機(jī)用于對所述電壓信號的頻率和幅值進(jìn)行檢測并判斷諧振類型；所述IGBT消諧電路根據(jù)所述單片機(jī)檢測結(jié)果對電壓互感器進(jìn)行消諧。開口三角的電壓信號大于設(shè)置坎值15V，單片機(jī)對開口三角的電壓信號的頻率和幅值進(jìn)行檢測，當(dāng)檢測到零序電源信號的頻率為持續(xù)的1/3次分頻、1/2次分頻、正序或者零序工頻、3次高頻時，判定為1/3次分頻鐵磁諧振、1/2次分頻鐵磁諧振、基頻鐵磁諧振、3次高頻鐵磁諧振。

其中，所述消弧消諧裝置用消諧機(jī)構(gòu)還包括人機(jī)接口電路和開光量測量電路，所述開光量測量電路用于將消諧機(jī)構(gòu)的參數(shù)通過所述人機(jī)接口電路傳送到消弧消諧裝置的主控機(jī)。

其中，所述消弧消諧裝置用消諧機(jī)構(gòu)還包括鎖相電路和自動復(fù)位電路，所述鎖相電路和所述自動復(fù)位電路與所述單片機(jī)連接。

如圖2所示，消諧機(jī)構(gòu)連接在TV的開口三角處，當(dāng)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時，TV開口三角處的零序電壓為零，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振或者單相接地，TV開口三角處即有不同數(shù)值的零序電壓。消諧機(jī)構(gòu)將對電壓互感器開口三角繞組電壓即零序電壓進(jìn)行不間斷地循環(huán)檢測。當(dāng)零序電壓小于設(shè)定值時，IGBT消諧元件處于阻斷狀態(tài)，對于電力系統(tǒng)無任何影響。當(dāng)電力系統(tǒng)異常時，通過對零序電壓進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、通過數(shù)字測量、消除干擾處理后，進(jìn)行分析、計算、診斷當(dāng)前的異常工況，確定屬于哪一種鐵磁諧振，然后啟動IGBT消諧元件，消除鐵磁諧振。同時單片機(jī)記錄并存儲動作過程參數(shù)，并將這些動作過程參數(shù)傳送到上位機(jī)。

如圖3所示，零序電壓采集模塊獲得電壓信號經(jīng)前置調(diào)節(jié)電路和A\D轉(zhuǎn)換之后傳送到所述單片機(jī)。

其中，所述前置調(diào)節(jié)電路包括衰減單元、低通濾波單元、保護(hù)單元、多路開關(guān)單元、放大單元和采樣保持單元。

以上結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作了詳細(xì)說明，但本發(fā)明不限于所描述的實施方式。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明原理和精神的情況下，對這些實施方式進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，仍落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。