[发明专利]电气系统振荡检测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种电气系统的振荡检测和保护技术，尤其涉及一种电气系统 振荡检测方法及其装置。

背景技术

对电气系统，目前一般都设置了过流、过载、过压、欠压等保护措施。但 是目前没有专门针对电气系统振荡进行保护的器件及措施。

由于电气系统发生振荡时尽管瞬时电流有可能较大，但其大小又往往正好 不能使过流继电器动作。由于大电流是间歇性的，也往往不能使过载继电器动 作。但巨大的、反复的冲击电流及浪涌电压可引发烧毁电气设备、冲击供电系 统、冲击相邻用电设备等电气事故，冲击电流产生的冲击力矩又可引发诸如马 达断轴、变速箱齿轮断齿、行车吊钩坠落、大梁变形断裂等一系列机械事故。 冲击电流产生的强大的高次谐波又可严重干扰周边的控制设备，使其发生误动 作、跳电等故障。

由于电气系统发生振荡时，上述过流、过载、过压、欠压等方法并无法对 设备进行保护。因此只能依赖维护人员巡视时发现问题后，再采取措施，这往 往会导致解决问题不及时而造成严重后果。

随着现代科学技术的发展，电气传动可调速自动控制系统，广泛被应用在 冶金、机械、石油、化工、运输、国防等部门中的各种生产机械上，因此，及 时开发振荡保护装置支持促进新技术应用有特别重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电气系统振荡检测方法和装置。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种电气系统振荡 检测方法，用于三相电电气系统的振荡检测，该方法包括以下步骤：从三相电 中检出三相电流信号；将所述三相电流信号分别转换为电压信号并进行半波整流； 叠加整流后的三相电压信号；以及依据叠加后的信号的频率和幅值判断电气系统是 否出现振荡，其中当叠加后的信号具有不同的第一幅值及第二幅值且第二幅值与第 一幅值之比低于一预设比例，并且叠加后的信号频率介于一预设频率范围时，判定 电气系统出现振荡。

在本发明的一实施例中，所述预设比例介于30％-60％之间。

在本发明的一实施例中，，所述预设频率范围介于15-25Hz之间。

在本发明的一实施例中，判断所述第二幅值与第一幅值之比低于一预设比例 的方法是：使叠加后的信号与一基准电压比较，分别产生幅值为正的第一信号 和幅值为负的第二信号；以及比较第一信号的平均值与第二信号的平均值，并 判断二者之比是否低于该预设比例。

在本发明的一实施例中，判断所述叠加后的信号频率介于一预设频率范围的 方法是：依据叠加后的信号获得一选频信号，其中该叠加后的信号越接近一基 准频率，该选频信号越强；以及比较该选频信号的平均值与一设定值，若该平 均值大于该设定值，则所述叠加后的信号频率介于该预设频率范围。

本发明另提供一种电气系统振荡检测装置，用于三相电电气系统的振荡检 测，该装置包括：检测元件，从三相电中检出三相电流信号；信号转换电路，将 所述三相电流信号分别转换为电压信号；整流电流，对所述各电压信号进行半波整 流；叠加电路，叠加整流后的三相电压信号；以及检测电路，依据叠加后的信号的 频率和幅值判断电气系统是否出现振荡，其中当叠加后的信号具有不同的第一幅值 及第二幅值且第二幅值与第一幅值之比低于一预设比例，并且叠加后的信号频率介 于一预设频率范围时，判定电气系统出现振荡。

在本发明的一实施例中，所述预设比例介于30％-60％之间。

在本发明的一实施例中，所述预设频率范围介于15-25Hz之间。

在本发明的一实施例中，所述检测电路包括用以判断所述第二幅值与第一幅 值之比低于一预设比例的幅值检测单元，其包括：比较电路，使叠加后的信号与 一基准电压比较，分别产生幅值为正的第一信号和幅值为负的第二信号；积分 电路，对第一信号和第二信号进行积分，以产生第一信号的平均值与第二信号 的平均值；以及运算电路，比较第一信号的平均值与第二信号的平均值，并判 断二者之比是否低于该预设比例。

在本发明的一实施例中，所述检测电路包括用以判断所述叠加后的信号频率 介于一预设频率范围的频率检测单元，其包括：选频电路，依据叠加后的信号获 得一选频信号，其中该叠加后的信号越接近一基准频率，该选频信号越强；积 分电路，对选频信号进行积分，以产生选频信号的平均值；以及运算电路，比 较该选频信号的平均值与一设定值，若该平均值大于该设定值，则所述叠加后 的信号频率介于该预设频率范围。