一種帶小電流選線的過電壓抑制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶小電流選線的過電壓抑制裝置，其包括柜體，所述柜體內部分成控制電源室、電源開關室、柜內照明室、電磁閉鎖室、微機控制回路室以及智能開關室，所述智能開關室中包括過電壓抑制裝置控制器和小電流接地選線裝置。該裝置通過將不穩定的單相弧光接地轉變為金屬性直接接地從而消除了過電壓，同時還能夠準確的確定出故障線路，提高了電網供電的可靠性。
【專利說明】一種帶小電流選線的過電壓抑制裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力輸配電系統的單相接地保護【技術領域】，特別涉及一種帶小電流選線的過電壓抑制裝置。
【背景技術】
[0002]中性點不接地方式有著一系列的優點，因此被廣泛應用于我國中壓電網中(3-63kV)。但是，其單相接地保護問題一直沒有得到很好解決。目前有采用工頻過電壓、過電流和零序功率方向等“絕對定值”原理構成的接地保護裝置，但很難滿足選擇性和可靠性的要求。對于規模較大的中性點不接地電網而言，線路發生接地故障時，流過接地點的接地電容電流足以啟動靈敏的接地保護裝置，其靈敏度的整定值難以躲過三相式TA的不平衡電流；對于規模較小的中性點不接地的中壓電網而言，線路發生接地故障時，故障線路與非故障線路上的接地電容電流差別不是很大，很難實現接地保護的選擇性。對于中性點諧振接地的中壓電網而言，發生單相接地故障后，其接地故障線路與非故障線路，難以用電流幅值或零序功率方向保護原理來實現選擇性要求，通常依靠首半波原理和五次諧波原理來實現選擇性要求。但是，實踐證明，基于這兩種保護原理制作的保護裝置，都沒有解決諧振接地系統中的單相接地故障的選擇性問題。
[0003]長期以來在我國，3-35KV (含66KV)的電網大多采用中性點不接地的運行方式，中性點不接地的系統由于投資、運行經濟、供電可靠性高被廣泛采用，但是當發生單相弧光接地時，會產生弧光接地過電壓，極易引起電氣設備內絕緣的損傷或擊穿引發事故，造成嚴重損失。
[0004]隨著電網規模的擴大，電纜的廣泛應用，接地電容電流越來越大，在其發生單相接地時，電弧不能自動熄滅，弧光接地過電壓越來越嚴重，不少電網采用了諧振接地的方式，即消弧線圈接地。補償電流經故障點的電容電流使之趨之于0，弧光不能維系燃燒而熄滅，故障點周圍的絕緣介質“空氣”得以補充能夠恢復到正常的絕緣強度，故障點的絕緣不再擊穿，諧振接地優點是具有很高的供電可靠性，但是存在著過電壓倍數高，精確的調諧難度大，選線準確性低，組件多，結構復雜，自身故障率高，占地面積大，不利于電網的遠景規劃等缺點。
[0005]鑒于上述現有小電流接地選線技術中存在的問題，因此，研制一種選線準確性高、結構簡單、體積小并且可靠性高的設備，已成為急需解決的技術問題。
【發明內容】
[0006]針對現有技術存在的上述缺陷，本實用新型提供了一種帶小電流選線的過電壓抑制裝置，對現有的過電壓抑制裝置的結構進行了改進，通過將其加入小電流選線裝置使由于單相弧光接地產生的過電壓和諧振進行吸收，同時還能夠準確的確定出故障線路，提高了電網供電的可靠性。
[0007]為達上述目的，本實用新型采取如下方案:
[0008]一種帶小電流選線的過電壓抑制裝置，其包括柜體，所述柜體內部分成控制電源室、電源開關室、柜內照明室、電磁閉鎖室、微機控制回路室以及智能開關室，所述智能開關室中包括過電壓抑制裝置控制器和小電流接地選線裝置，
[0009]所述電壓抑制裝置控制器包括高壓隔離開關、高壓熔斷器、電壓互感器、一次消諧器、智能開關以及過電壓吸收器；
[0010]所述高壓隔離開關的上端接母線，其下端分別與并聯的兩個高壓熔斷器的上端連接，一個高壓熔斷器的另一端與過電壓吸收器的一端相連，所述過電壓吸收器的另一端接地，另一個高壓熔斷器的另一端與電壓互感器的一次側一端相連；
[0011]所述電壓互感器的一次側另一端與并聯的一次消諧器和智能開關的上端相連，一次消諧器和智能開關的另一端接地，所述電壓互感器的二次側帶有輔助繞組，該輔助繞組首尾串聯形成開口三角繞組，開口三角繞組的一端串聯高壓熔斷器以及高壓隔離開關后連接到過電壓抑制裝置控制器的信號輸入端，開口三角繞組的另一端接地并同時連接到過電壓抑制裝置控制器的信號輸入端，所述電壓互感器二次側的剩余三相繞組在分別串聯高壓熔斷器以及高壓隔離開關后連接到過電壓抑制裝置控制器的信號輸入端；
[0012]所述過電壓抑制裝置控制器還包括三相電壓室、零序電壓室、消弧裝置電壓測量室、通訊接口室以及裝置電源室，該過電壓抑制裝置控制器還包括低壓告警信號輸出端、過壓告警信號輸出端、PT斷線告警信號輸出端、諧振告警信號輸出端以及信號公共端。
[0013]本實用新型具有以下優點和積極效果:
[0014]I)能夠有效的抑制3_35kv中性點不接地電網單相間歇電弧接地及諧振引起的過電壓，能夠確保分支線路單相接地時準確選線，其消弧和選線的機理與電網電容電流的大小無關，因而不受電網運行方式的改變和電網擴大的影響，大網小網均可使用；
[0015]2)整個裝置可組成一臺高壓柜，結構簡單、體積小、安裝和調試方便、價格低廉并且使用安全，可廣泛用于3-35kv變電站和發電廠的高壓廠用系統中，在裝有消弧線圈的系統中同樣可以使用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為帶小電流選線的過電壓抑制裝置結構示意圖；
[0017]圖2為過電壓抑制裝置的電路原理圖；
[0018]圖3為過電壓抑制裝置控制器的電路原理圖；
[0019]圖4為電壓互感器的接線電路原理圖；
[0020]圖5為小電流接地選線原理圖。
【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖對本實用新型的實施方式做進一步的說明。
[0022]該帶小電流選線的過電壓抑制裝置結構如圖1所示。該過電壓抑制裝置包括柜體，所述柜體內部分成控制電源室1、電源開關室2、柜內照明室3、電磁閉鎖室4、微機控制回路室5以及智能開關室6。智能開關室中包括過電壓抑制裝置控制器WZK和小電流接地選線裝置。
[0023]過電壓抑制裝置的電路原理圖如圖2所示。過電壓抑制裝置包括高壓隔離開關QS、高壓熔斷器FUl和FU2、電壓互感器PT、一次消諧器LXQ、智能開關PTK以及過電壓吸收器 PTB。
[0024]高壓隔離開關QS的上端接母線，其下端分別與并聯的兩個高壓熔斷器FUl和FU2的上端連接，高壓熔斷器FUl的另一端與過電壓吸收器PTB的一端相連，過電壓吸收器PTB的另一端接地，高壓熔斷器FU2的另一端與電壓互感器PT的一次側一端相連；
[0025]電壓互感器PT的一次側另一端與并聯的一次消諧器LXQ和智能開關PTK的上端相連，一次消諧器LXQ和智能開關PTK的另一端接地，電壓互感器PT的二次側帶有輔助繞組，該輔助繞組首尾串聯形成開口三角繞組，開口三角繞組的一端串聯高壓熔斷器以及高壓隔離開關后連接到過電壓抑制裝置控制器的信號輸入端，開口三角繞組的另一端接地并同時連接到過電壓抑制裝置控制器的信號輸入端，所述電壓互感器二次側的剩余三相繞組在分別串聯高壓熔斷器以及高壓隔離開關后連接到過電壓抑制裝置控制器的信號輸入端。
[0026]其中高壓隔離開關QS型號為GN19-12C/400，額定電壓是12KV，電流為400A ;高壓熔斷器FUl型號為XRNT-12/50，額定電壓為12KV，電流為50A ;高壓限流熔斷器FU2型號為XRNP-12/0.5A，額定電壓為12KV，電流為0.5A ;電壓互感器PT，型號為JDZJ-10，變比是10000: V 3 /100: V 3/100:3 ;一次消諧器LXQ型號為LXQ-10 ;智能開關型號為PTK ;過電壓吸收器PTB型號為PTB-B-12.7/131，額定電壓為12.7KV。
[0027]該過電壓抑制裝置控制器的電路原理圖如圖3所示。該過電壓抑制裝置控制器包括三相電壓室11、零序電壓室12、消弧裝置電壓測量室13、通訊接口室14以及裝置電源室15，該過電壓抑制裝置控制器還包括低壓告警信號輸出端16、過壓告警信號輸出端7、PT斷線告警信號輸出端8、諧振告警信號輸出端9以及信號公共端10。
[0028]當系統受到“激勵”沖擊時，“激勵”會在虛擬接地變壓器的開口反映，開口接入的消諧電阻器快速消耗“激勵”及系統電容、電感儲存的能量，阻止過電壓的形成，阻止過電壓沖擊系統絕緣，防止老化的絕緣受到過電壓的沖擊發生擊穿而發生故障，大幅降低故障概率。電壓互感器發生諧振時，過電壓抑制控制器吸收泄放諧振能量，從源頭消除諧振過電壓，三相電壓很快恢復到正常電壓水平，不僅保護了系統的絕緣安全，防止了諧振過電壓對系統絕緣的危害，同時保證電壓互感器的特性永遠處于線性區域，呈高感抗，保障諧振不會發展，具有小電阻、高阻接地的優點。
[0029]隔離開關QS合上之后本裝置就進入了工作狀態，QS分閘的時候為檢修狀態可對柜內的元器件進行維護和檢查。
[0030]當系統產生雷擊過電壓或者操作過電壓時，PTB會通過FUl對系統中的雷擊過電壓和操作過電壓進行吸收，能夠有效平緩過電壓上升前沿，抑制、過濾直至消除電壓尖峰，并能夠耐受過電壓產生大量的能量。消除系統過電壓產生的大量能量，抑制系統過電壓，有效的保證了系統的安全。FUl則是保護PTB的，當PTB在吸收過電壓的過程中，產生的過電流會使FUl熔斷，PTB退出工作，對PTB達到保護功能。
[0031]過電壓抑制裝置正常運行時，柜內微機控制器實時檢測PT提供的二次電壓信號，一旦系統內發生PT斷線、諧振、金屬接地、弧光接地等現象。WZK檢測出這些現象之后，便會發出智能合上PTK智能開關消除PT 二次諧振。LXQ也會在一次測對PT —次諧振進行抑制，并逐步消除。
[0032]除了以上功能，本裝置還具有精準的小電流接地選線裝置，小電流接地選線裝置是實時檢測每一個回路的零序電流，一旦當系統內發生金屬接地或者間歇性弧光接地。小電流接地選線裝置就會檢測到那一個回路并報警，并且會檢測出是哪種故障，給運行和檢修人員提供依據。
[0033]本裝置中電壓抑制裝置控制器和小電流接地選線裝置均能給后臺提供數據，即可提供報警數據，也可提供實時檢測的數據，不僅能為檢修提供參考，也能為事故分析提供依據。
[0034]本實用新型的保護范圍并不限于上述的實施例，顯然，本領域的技術人員可以對本實用新型進行各種改動和變形而不脫離本實用新型的范圍和精神。倘若這些改動和變形屬于本實用新型權利要求及其等同技術的范圍內，則本實用新型的意圖也包含這些改動和變形在內。
【權利要求】
1.一種帶小電流選線的過電壓抑制裝置，其包括柜體，所述柜體內部分成控制電源室、電源開關室、柜內照明室、電磁閉鎖室、微機控制回路室以及智能開關室，其特征在于:所述智能開關室中包括過電壓抑制裝置控制器和小電流接地選線裝置， 所述電壓抑制裝置控制器包括高壓隔離開關、高壓熔斷器、電壓互感器、一次消諧器、智能開關以及過電壓吸收器； 所述高壓隔離開關的上端接母線，其下端分別與并聯的兩個高壓熔斷器的上端連接，一個高壓熔斷器的另一端與過電壓吸收器的一端相連，所述過電壓吸收器的另一端接地，另一個高壓熔斷器的另一端與電壓互感器的一次側一端相連； 所述電壓互感器的一次側另一端與并聯的一次消諧器和智能開關的上端相連，一次消諧器和智能開關的另一端接地，所述電壓互感器的二次側帶有輔助繞組，該輔助繞組首尾串聯形成開口三角繞組，開口三角繞組的一端串聯高壓熔斷器以及高壓隔離開關后連接到過電壓抑制裝置控制器的信號輸入端，開口三角繞組的另一端接地并同時連接到過電壓抑制裝置控制器的信號輸入端，所述電壓互感器二次側的剩余三相繞組在分別串聯高壓熔斷器以及高壓隔離開關后連接到過電壓抑制裝置控制器的信號輸入端； 所述過電壓抑制裝置控制器中還包括三相電壓室、零序電壓室、消弧裝置電壓測量室、通訊接口室以及裝置電源室，該過電壓抑制裝置控制器還包括低壓告警信號輸出端、過壓告警信號輸出端、PT斷線告警信號輸出端、諧振告警信號輸出端以及信號公共端。
【文檔編號】H02H3/22GK204030580SQ201420440767
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月6日 優先權日:2014年8月6日
【發明者】易剛 申請人:宜昌普泰克電力科技有限公司