本发明专利技术提供一种高压电网GIS中铁磁谐振的抑制装置和方法；装置包括依次连接在电压互感器二次侧的控制器，继电器和阻尼电阻；控制器用于对电压互感器二次侧输出的电压幅值和频率信号进行采样和分析得到谐波含量并判断是否发生铁磁谐振；输出端连接继电器的控制端；继电器用于控制阻尼电阻在电压互感器二次侧的接入和断开。方法包括如下步骤，步骤1，实时采集电压互感器二次侧输出电压的电压幅值和频率信号；步骤2，根据电压幅值和频率信号分析得到二次侧输出电压波中的谐波含量；步骤3，根据得到的谐波含量判断是否发生铁磁谐振；若发生，则控制投入阻尼电阻，消耗谐振能量后切除阻尼电阻，并重复步骤1-3；若未发生，则返回步骤1。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及高压电网铁磁谐振抑制领域，具体为一种高压电网GIS中铁磁谐振的 抑制装置和方法。
技术介绍
电力系统中含有一系列的电感和电容元件(包括输电线路），组成了极为复杂的振 荡回路。在高压电网中GIS为SFs封闭式组合电器，PT为电磁式电压互感器。经仿真分析及电 网运行经验可知，在系统发生故障和断路器操作时，电网内的某些回路将被割裂开来，非线 性铁磁元件会工作在极度饱和区段，形成W线性电容和非线性电感所组成的振荡回路，在 一定条件下可能产生铁磁谐振。铁磁谐振过电压是一种常见的内部过电压，谐振产生的过 电压和过电流，严重影响系统安全运行，经常引起运行中电压互感器烧毁，因此，铁磁谐振 一直是人们普遍关注的问题，能够有效的抑制铁磁谐振，对防止设备损坏和保障电网安全 运行有重要的意义。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种不用更改电网结构W及正常操作方 式，不改变PT参数及类型的情况下，中性点直接接地的高压电网GIS中铁磁谐振的抑制装置 和方法。 本专利技术是通过W下技术方案来实现： -种高压电网GIS中铁磁谐振的抑制装置，包括依次连接在电压互感器二次侧的 控制器，继电器和阻尼电阻；控制器用于对电压互感器二次侧输出的电压幅值和频率信号 进行采样和分析得到谐波含量并判断是否发生铁磁谐振;输出端连接继电器的控制端;继 电器用于控制阻尼电阻在电压互感器二次侧的接入和断开。 优选的，控制器包括用于采集二次侧电压幅值和频率信号的采样电路，用于计算 谐波含量并输出判断结果的DSP，W及用于控制继电器工作的S极管。 本专利技术一种高压电网GIS中铁磁谐振的抑制方法，包括如下步骤，[000引步骤1，实时采集电压互感器二次侧输出电压的电压幅值和频率信号； 步骤2,根据电压幅值和频率信号分析得到二次侧输出电压波中的谐波含量； 步骤3,根据得到的谐波含量判断是否发生铁磁谐振;若发生，则控制投入阻尼电 阻，消耗谐振能量后切除阻尼电阻，并重复步骤1-3;若未发生，则返回步骤1。 进一步，步骤1中，采用采样电路采集电压互感器二次侧输出电压的电压幅值和频 率信号。[001^ 进一步，步骤帥，采用DSP进行分析计算，根据FFT算法分析得到二次侧输出电压 波中的谐波含量。再进一步，利用FFT算法分析时，具体通过如下公式得到谐波崎变率，从而得到谐 波含量； 其中，THD表示谐波崎变率;Ui表示基波分量的有效值，Un表示谐波分量的有效值;H 表示用于选取谐波分量的特定阶数。 进一步，步骤3中，通过=极管控制继电器实现对阻尼电阻的投切；当发生铁磁谐 振时，发出高电平信号至=极管基极，=极管导通，给继电器吸合的信号，投入阻尼电阻Is 后，发出低电平信号至=极管基极，=极管截止，给继电器断开的信号，切除阻尼电阻。 与现有技术相比，本专利技术具有W下有益的技术效果：[001引本专利技术通过控制器对PT二次侧输出电压波形进行采样和分析谐波崎变率，输出判 断后的控制信号，从而能够自动控制继电器的吸合或断开;继电器是在接收到控制器发出 的信号后，投入或切除阻尼电阻;采用继电器实现控制，其成本低，可靠性高;能够在系统发 生故障和断路器操作时，有效抑制铁磁谐振，且电路结构简单，自动化程度高，易于安装和 实现，在不改变现有的线路结构及PT参数的情况下，就能够有效的抑制铁磁谐振，对防止设 备损坏和保障电网安全运行有重要的意义。 进一步的，采用DSP可W快速准确的检测运算出谐波含量，使控制器可W在很短时 间内快速响应。S极管可W通过DSP的小电流推拉能力控制强电侧的继电器，可W起到很好 的弱电控制强电和强弱隔离的效果。 进一步的，通过对频率信号的采集得到谐波含量，能够迅速判断出是否发生铁磁 谐振。【附图说明】 图1为本专利技术实例中所述的抑制装置的结构连接框图。 图2为本专利技术实例中所述的抑制装置中控制器的组成框图。 图3为本专利技术实例中所述的抑制方法流程图。 图中，控制器1，继电器2。【具体实施方式】 下面结合具体的实施例对本专利技术做进一步的详细说明，所述是对本专利技术的解释而 不是限定。 本专利技术一种高压电网GIS中铁磁谐振的抑制装置，如图1所示，包括依次连接在电 压互感器二次侧的控制器1，继电器2和阻尼电阻;控制器1用于对电压互感器二次侧输出的 电压幅值和频率信号进行采样和分析得到谐波含量并判断是否发生铁磁谐振;输出端连接 继电器2的控制端;继电器2用于控制阻尼电阻在电压互感器二次侧的接入和断开。如图2所 示，控制器1包括用于采集二次侧电压幅值和频率信号的采样电路，用于计算谐波含量并输 出判断结果的DSP，W及用于控制继电器工作的S极管。 本专利技术一种高压电网GIS中铁磁谐振的抑制方法，如图3所示，包括如下步骤， 步骤1，实时采集电压互感器二次侧输出电压的电压幅值和频率信号； 步骤2,根据电压幅值和频率信号分析得到二次侧输出电压波中的谐波含量； 步骤3,根据得到的谐波含量判断是否发生铁磁谐振;若发生，则控制投入阻尼电 阻，消耗谐振能量后切除阻尼电阻，并重复步骤1-3;若未发生，则返回步骤1。 其中，步骤1中，采用采样电路采集电压互感器二次侧输出电压的电压幅值和当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高压电网GIS中铁磁谐振的抑制装置，其特征在于，包括依次连接在电压互感器二次侧的控制器(1)，继电器(2)和阻尼电阻；所述的控制器(1)用于对电压互感器二次侧输出的电压幅值和频率信号进行采样和分析得到谐波含量并判断是否发生铁磁谐振；输出端连接继电器(2)的控制端；所述的继电器(2)用于控制阻尼电阻在电压互感器二次侧的接入和断开。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨育京，丁晓霞，郭琳，李云星，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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