電容器諧振過(guò)電壓保護(hù)裝置開(kāi)發(fā).pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力電子設(shè)備和非線性負(fù)荷使用的逐年增加，電網(wǎng)中的諧波污染越來(lái)越嚴(yán)重，與此同時(shí)電力公司為了補(bǔ)償無(wú)功功率、改善功率因數(shù)而大量增加使用電容器組。諧波對(duì)于無(wú)功補(bǔ)償電容器的運(yùn)行存在不利的影響。一方面電容器會(huì)在某一諧波條件下與系統(tǒng)內(nèi)部感性元件相互作用產(chǎn)生諧振，從而引起過(guò)電壓而無(wú)法正常運(yùn)行甚至遭到破壞，另一方面電容器可能放大諧波從而使電網(wǎng)諧波污染更為嚴(yán)重。
　　 本文基于諧波與諧振的基本原理，分析了電容器諧振產(chǎn)生的條件與諧

2、振頻率的計(jì)算，并使用實(shí)際電網(wǎng)等值模型進(jìn)行了諧振分析。從電容器諧波電流放大、電容器阻抗放大、諧波對(duì)電容運(yùn)行參數(shù)的影響三個(gè)理論方面分析了諧波對(duì)于電容器的危害。電容器諧波的保護(hù)方面，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T11024.1-2001)從電容器諧波限值、電容器諧波過(guò)載能力、電容器諧波過(guò)電壓保護(hù)整定等方面進(jìn)行了分析，并提出單次諧波、總諧波下電容器諧波過(guò)電壓保護(hù)計(jì)算公式。討論了對(duì)電容器諧波過(guò)電壓的抑制，首先要從電力系統(tǒng)中存在的諧波源開(kāi)始，減少系統(tǒng)中的諧

3、波含量，進(jìn)而減少諧波對(duì)電容器的影響;其次針對(duì)電容器的特點(diǎn)，配置合理的電容器參數(shù)（包括串聯(lián)電抗器），減少電容器諧波電流的注入，進(jìn)而提高電容器運(yùn)行的可靠性。
　　 電容器保護(hù)裝置選用DSP作計(jì)算核心，使用FPGA作數(shù)據(jù)采集控制。外圍設(shè)計(jì)了諧波采集與調(diào)理電路、FPGA單元電路與通信接口電路。DSP模塊使用了eZdspTMS320F2812最小系統(tǒng)，在其基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)計(jì)算、通信程序?；诎柼〢RM8019工業(yè)級(jí)嵌入式板卡開(kāi)發(fā)了人機(jī)交互程序

4、，能夠方便錄入電網(wǎng)設(shè)備參數(shù)、設(shè)置各項(xiàng)保護(hù)限值，能夠?qū)崿F(xiàn)當(dāng)前線路及電容器運(yùn)行參數(shù)、歷史數(shù)據(jù)、歷史保護(hù)動(dòng)作查詢等功能，可以選擇設(shè)備不同的運(yùn)行方式，離線條件下，設(shè)備調(diào)節(jié)信息需人工確定不直接下發(fā);在線模式下，設(shè)備調(diào)節(jié)信息不經(jīng)人工確認(rèn)直接下發(fā)。
　　 最后將本裝置測(cè)量的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)電能質(zhì)量分析儀測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析裝置正常工作情況下測(cè)量精確性。將裝置計(jì)算的諧波電壓與理論分析的值進(jìn)行對(duì)比，分析裝置正常工作情況下計(jì)算精確性。人工對(duì)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)準(zhǔn)