KM-SX微机消谐装置
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KM-SX微机消谐装置
一、概 述
在电力系统中，由于电压互感器的非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁磁谐振过电压，直接威胁电力系统的运行，严重时会引起电压互感器(PT)的爆炸，造成事故。电压互感器的铁磁谐振必须由工频电源供给能量才能维持下去，如果抑制或消耗这部分能量，铁磁谐振就可以抑制或消除。通常解决的办法是在开口三角绕组中并一个电阻，从理论上讲对频率越低的铁磁谐振应取的阻值越小，但太小的电阻并在 PT 开口三角上会影响其正常运行，严重时会造成 PT 烧毁。因为铁磁谐振的频率往往不是单一的，所以这种方法就难于消除所有的谐振。
针对上述情况，国内一些厂家先后研制了一些分频消谐装置。这些装置的原理均是采用模拟选频的原理，功能单一，只对单一频率的谐振有效。由于电网中谐振往往是多种频率同时存在，所以适应性较差，模拟电路实现的选频与微机相比其选频效果也差，有时电网的过渡过程等也会造成误动。
KM-SX微机消谐装置利用80196单片机快速、准确的数据处理能力实现傅立叶分析，其选频准确。通过对PT开口三角电压的采集，对电网谐振时的种种频率成份能快速分析，可准确地辨出：单相接地、电网谐振。如果是谐振，计算机发出指令使消谐电路投入，消耗电源供给谐振的能量，抑制铁磁谐振过电压，实现快速消谐，较完善地解决了电力系统中电网的消谐问题。并能存储记录单相接地、谐振时的各次谐波的谐波幅值，可广泛适用于发电厂、变电站及钢铁、煤炭、石油化工等大型厂矿企业的电力系统。
二、消谐装置功能及特点
消谐功能
循环检测PT开口三角的电压，当发生电压升高时，首先判断是单相接地，还是电网谐振。如果是谐振，计算机发出指令使消谐电路投入，实现快速消谐。
故障报警功能
当系统发生单相接地或谐振、装置故障时产生报警信号。所有继电器输出接点均可接报警输出。
显示功能
显示实时时钟，装置运行状态，接地或谐振故障的谐振频率、幅值，故障开始时间等。
设置功能
通过汉字菜单提示用户可以设置或修改实时时钟，通信方式。
通信功能
装置具有RS485通讯接口，通信速率9600bps。
故障追忆功能
按时间顺序可追忆共八次接地、谐振过电压故障
本装置具有智能化特点，无须设置谐振频率、谐振启动幅值，可自动消除各种频率谐振。
三、主要技术指标
适用范围：3至66KV系统。
消谐路数：一路消谐。
工作电源：DC 220V±10%。
环境温度：-10°C 至 +50°C。
大气压力：80～110Kpa
空气相对湿度：90%（25℃）、50%（40℃）
使用地点不能有爆炸危险的介质，周围介质中不能含有腐蚀和破坏绝缘的导电介质或气体，不允许环境充满蒸汽及含有较严重霉菌存在。安装地点应具防御风、雨、沙和防尘设施。
适用谐振频率：1/3分频、1/2分频、工频、二倍频、三倍频、四倍频谐振。
继电器输出触点容量：≤5A/DC220V
通信方式：RS485。
通信速率：9600bit/s。
四、工作原理
本装置采用80196作为核心控制芯片，对PT开口电压进行循环检测，在正常情况下，本装置的大功率消谐元件处于阻断状态，对系统无任何影响。当PT产生开口电压时，本装置对PT开口电压进行数据采集，通过数据测量、滤波、放大等数字信号处理技术，判断出当前的故障状态，如果是某种频率的铁磁谐振，CPU启动消谐电路，使铁磁谐振在强大的阻尼下迅速消失，同时装置给出报警、显示，并自动存储相关数据。如果是接地或其它原因的过电压，装置给出报警、显示，并自动存储相关数据。若故障现象消失、排除，本机返回工作状态，否则故障信息会一直在液晶显示屏上显示。
五、硬件结构
装置总体结构如图1所示：主要由显示键盘CPU主板、消谐采集板、电源板等组成。
各板的功能如下：
１、主板：
为本机的核心部分，完成液晶显示、键盘扫描、数据采集、数据处理、消谐控制及与其它设备的通信。
2、消谐采集板：
采集部分：主要部件为A/D转换器，可将PT开口三角的电压信号进行放大滤波并转换成数字信号送入计算机。
其中消谐部分：主要部件为大容量可控硅及附属触发控制电路，正常时可控硅处于阻断状态，对系统无任何影响，当系统发生谐振时该板接收CPU的命令，可控硅快速导通，将PT开口三角瞬间短路，这时系统的铁磁谐振在这一强阻尼下快速消失，而后可控硅又恢复阻断状态。
3、电源板：
提供整机电源。
六、软件流程
整机软件流程如图三所示：现场来的开口三角信号隔离放大滤波后送A/D转换成数字量存入RAM，经数字选频滤波后供计算机分析判断。如果是谐振则启动可控硅消谐，谐振消失将有关信息记忆存储并通信，否则继续检测PT开口三角电压。
七、产品的安装和接线
本产品采用嵌入式安装，后面板接线。零序电压的入线最好用屏蔽双绞线方式接入本机，本机的机壳必须接大地。(见图四、五)
KM-SX微机消谐装置
一、概 述
在电力系统中，由于电压互感器的非线性电感与线路对地电容的匹配而引起铁磁谐振过电压，直接威胁电力系统的运行，严重时会引起电压互感器(PT)的爆炸，造成事故。电压互感器的铁磁谐振必须由工频电源供给能量才能维持下去，如果抑制或消耗这部分能量，铁磁谐振就可以抑制或消除。通常解决的办法是在开口三角绕组中并一个电阻，从理论上讲对频率越低的铁磁谐振应取的阻值越小，但太小的电阻并在 PT 开口三角上会影响其正常运行，严重时会造成 PT 烧毁。因为铁磁谐振的频率往往不是单一的，所以这种方法就难于消除所有的谐振。
针对上述情况，国内一些厂家先后研制了一些分频消谐装置。这些装置的原理均是采用模拟选频的原理，功能单一，只对单一频率的谐振有效。由于电网中谐振往往是多种频率同时存在，所以适应性较差，模拟电路实现的选频与微机相比其选频效果也差，有时电网的过渡过程等也会造成误动。
KM-SX微机消谐装置利用80196单片机快速、准确的数据处理能力实现傅立叶分析，其选频准确。通过对PT开口三角电压的采集，对电网谐振时的种种频率成份能快速分析，可准确地辨出：单相接地、电网谐振。如果是谐振，计算机发出指令使消谐电路投入，消耗电源供给谐振的能量，抑制铁磁谐振过电压，实现快速消谐，较完善地解决了电力系统中电网的消谐问题。并能存储记录单相接地、谐振时的各次谐波的谐波幅值，可广泛适用于发电厂、变电站及钢铁、煤炭、石油化工等大型厂矿企业的电力系统。
二、消谐装置功能及特点
消谐功能
循环检测PT开口三角的电压，当发生电压升高时，首先判断是单相接地，还是电网谐振。如果是谐振，计算机发出指令使消谐电路投入，实现快速消谐。
故障报警功能
当系统发生单相接地或谐振、装置故障时产生报警信号。所有继电器输出接点均可接报警输出。
显示功能
显示实时时钟，装置运行状态，接地或谐振故障的谐振频率、幅值，故障开始时间等。
设置功能
通过汉字菜单提示用户可以设置或修改实时时钟，通信方式。
通信功能
装置具有RS485通讯接口，通信速率9600bps。
故障追忆功能
按时间顺序可追忆共八次接地、谐振过电压故障
本装置具有智能化特点，无须设置谐振频率、谐振启动幅值，可自动消除各种频率谐振。
三、主要技术指标
适用范围：3至66KV系统。
消谐路数：一路消谐。
工作电源：DC 220V±10%。
环境温度：-10°C 至 +50°C。
大气压力：80～110Kpa
空气相对湿度：90%（25℃）、50%（40℃）
使用地点不能有爆炸危险的介质，周围介质中不能含有腐蚀和破坏绝缘的导电介质或气体，不允许环境充满蒸汽及含有较严重霉菌存在。安装地点应具防御风、雨、沙和防尘设施。
适用谐振频率：1/3分频、1/2分频、工频、二倍频、三倍频、四倍频谐振。
继电器输出触点容量：≤5A/DC220V
通信方式：RS485。
通信速率：9600bit/s。
四、工作原理
本装置采用80196作为核心控制芯片，对PT开口电压进行循环检测，在正常情况下，本装置的大功率消谐元件处于阻断状态，对系统无任何影响。当PT产生开口电压时，本装置对PT开口电压进行数据采集，通过数据测量、滤波、放大等数字信号处理技术，判断出当前的故障状态，如果是某种频率的铁磁谐振，CPU启动消谐电路，使铁磁谐振在强大的阻尼下迅速消失，同时装置给出报警、显示，并自动存储相关数据。如果是接地或其它原因的过电压，装置给出报警、显示，并自动存储相关数据。若故障现象消失、排除，本机返回工作状态，否则故障信息会一直在液晶显示屏上显示。
五、硬件结构
装置总体结构如图1所示：主要由显示键盘CPU主板、消谐采集板、电源板等组成。
各板的功能如下：
１、主板：
为本机的核心部分，完成液晶显示、键盘扫描、数据采集、数据处理、消谐控制及与其它设备的通信。
2、消谐采集板：
采集部分：主要部件为A/D转换器，可将PT开口三角的电压信号进行放大滤波并转换成数字信号送入计算机。
其中消谐部分：主要部件为大容量可控硅及附属触发控制电路，正常时可控硅处于阻断状态，对系统无任何影响，当系统发生谐振时该板接收CPU的命令，可控硅快速导通，将PT开口三角瞬间短路，这时系统的铁磁谐振在这一强阻尼下快速消失，而后可控硅又恢复阻断状态。
3、电源板：
提供整机电源。
六、软件流程
整机软件流程如图三所示：现场来的开口三角信号隔离放大滤波后送A/D转换成数字量存入RAM，经数字选频滤波后供计算机分析判断。如果是谐振则启动可控硅消谐，谐振消失将有关信息记忆存储并通信，否则继续检测PT开口三角电压。
七、产品的安装和接线
本产品采用嵌入式安装，后面板接线。零序电压的入线最好用屏蔽双绞线方式接入本机，本机的机壳必须接大地。(见图四、五)
