專利名稱：一種消弧消諧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種應(yīng)用在電力系統(tǒng)中的防護裝置，具體涉及一種消弧消諧裝置。
背景技術(shù)：
隨著我國對城市及農(nóng)村電網(wǎng)的大規(guī)模技術(shù)改造，城市、農(nóng)村的配電網(wǎng)必定向電纜化發(fā)展，系統(tǒng)對地電容電流在逐漸增大，弧光接地過電壓問題也日益嚴重起來。運行經(jīng)驗證明，當(dāng)這類電網(wǎng)發(fā)展到一定規(guī)模時，內(nèi)部過電壓，特別是電網(wǎng)發(fā)生單相間歇性孤光接地時產(chǎn)生的孤光接地過電壓，及特殊條件下產(chǎn)生的鐵磁諧振過電壓已成為這類電網(wǎng)設(shè)備安全運行的一大威脅，其中以單相弧光接地過電壓最為嚴重。為了解決上述問題，不少電網(wǎng)在電網(wǎng)中·性點裝設(shè)消弧線圈，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相弧光接地時，利用消弧線圈產(chǎn)生的感性電流對故障點電容電流進行補償，使流經(jīng)故障電流減小，從而達到自然熄弧的目的。運行經(jīng)驗表明，雖然消弧線圈對抑制間歇性弧光接地過電壓有一定作用，但在使用中也發(fā)現(xiàn)消弧線圈存在的一些問題I、由于電網(wǎng)運行方式的多樣化及弧光接地點的隨機性，消弧線圈要對電容電流進行有效補償卻有難度，且消弧線圈僅僅補償了工頻電容電流，而實際通過接地點的電流不僅有工頻電容電流，而且包含大量的高頻電流及阻性電流，嚴重時僅高頻電流及阻性電流就可以維持電弧的持續(xù)燃燒。2、當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生斷線、非全向、同桿線路的電容耦合等非接地故障，使電網(wǎng)的不對稱電壓升高，可能導(dǎo)致消弧線圈的自動調(diào)節(jié)控制器誤判電網(wǎng)發(fā)生接地而動作，這時將會在電網(wǎng)中產(chǎn)生很高的中性點位移電壓，造成系統(tǒng)中一相或兩相電壓升高很多，以致?lián)p壞電網(wǎng)中的其它設(shè)備。3、消弧線圈體積大，組件多，成本高，安裝所占場地較大，運行維護復(fù)雜，而且隨著電網(wǎng)的擴大，消弧線圈也要隨之更換，不利于電網(wǎng)的遠景規(guī)劃。目前國內(nèi)電網(wǎng)采取經(jīng)小電阻接地的方式，雖然抑制了弧光接地過電壓，克服了消弧線圈存在的問題，但卻犧牲了對用戶供電的可靠性，一律切除故障線路而且也不能分辨出金屬性或弧光接地故障類型；使并不存在弧光接地過電壓危害的金屬性接地故障線路也被切除，擴大了停電范圍和時間。由于加大了故障電流，對于弧光接地則加劇了故障點的燒損。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種消弧消諧裝置，能將中性點非有效接地系統(tǒng)的相間、相地過電壓限制在電網(wǎng)安全范圍內(nèi)，徹底解決了各種過電壓對電網(wǎng)的威脅，提高了電網(wǎng)安全供電的可靠性。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案一種消弧消諧裝置，包括過電壓保護裝置及消弧裝置，其特征在于過電壓保護裝置和消弧裝置并聯(lián)設(shè)置在三相母線的引出端線上，所述消弧裝置包括高壓限流熔斷器、高壓真空接觸器、高能限壓器、電壓互感器、微機控制器，三只高壓真空接觸器的一端分別通過第一高壓限流熔斷器、隔離開關(guān)與三相母線連接，三只高壓真空接觸器另一端共同通過高能限壓器接地，所述微機控制器分別與高壓真空接觸器和電壓互感器相連接，電壓互感器和第二高壓限流熔斷器串聯(lián)經(jīng)隔離開關(guān)與三相母線連接。所述過電壓保護裝置采用三相組合式電壓保護器TBP。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具以有益效果I、裝置動作速度快，能快速消除間歇性弧光及穩(wěn)定性弧光接地故障，抑制孤光接地過電壓，防止事故進一步擴大，降低線路的事故跳閘率。2、能將系統(tǒng)的大氣過電壓和操作過電壓限制到較低的電壓水平，保證了電網(wǎng)及 設(shè)備的絕緣安全。3、能夠快速、有效地消除系統(tǒng)的諧振過電壓，防止長時間諧振過電壓對系統(tǒng)絕緣破壞，防止諧振過電壓對電網(wǎng)中裝設(shè)的避雷器及小感性負載的損傷。4、裝置動作后，允許200A的電容電流連續(xù)通過至少2小時以上，用戶可以完成轉(zhuǎn)移負荷的倒閘操作之后再處理故障線路。5、能夠準確查找單相接地故障線路，對防止事故的進一步擴大，減輕運行和維護人員的工作量有重要的意義。6、由于其限制過電壓的機理與電網(wǎng)電流的大小無關(guān)，因而其保護性能不受電網(wǎng)運行方式的改變和電網(wǎng)擴大的影響。7、本裝置中的電壓互感器可以向計量儀表和繼電保護裝置提供系統(tǒng)的電壓信號，能夠替代常規(guī)的PT柜。8、能夠測量系統(tǒng)的單相接地電容電流。9、結(jié)構(gòu)簡單，體積小，安裝、調(diào)試方便，適用范圍廣。10、相對于消弧線圈系統(tǒng)而言，性價比較高。11、選線功能，無論系統(tǒng)發(fā)生的是何種類型的接地故障，均能夠?qū)拥鼐€路進行準確地選擇。

圖I為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見圖1，一種消弧消諧裝置，包括過電壓保護裝置I及消弧裝置，過電壓保護裝置I和消弧裝置并聯(lián)設(shè)置在三相母線的引出端線上，消弧裝置包括高壓限流熔斷器2和3、高壓真空接觸器4、高能限壓器5、電壓互感器6及微機控制器7，三只高壓真空接觸器4的一端分別通過第一高壓限流熔斷器2、隔離開關(guān)8與三相母線連接，三只高壓真空接觸器4另一端共同通過高能限壓器5接地，微機控制器7分別與高壓真空接觸器4和電壓互感器6相連接，電壓互感器6和第二高壓限流熔斷器3串聯(lián)經(jīng)隔離開關(guān)8與三相母線連接。過電壓保護裝置采用大容量ZnO非線性元件組成的三相組合式過電壓保護器TBP,是本裝置第一保護元件，與目前其他各種過電壓保護器相比，本元件具有保護值較低，承受暫態(tài)過電壓能力較高的優(yōu)點，能在后續(xù)保護裝置動作前，對系統(tǒng)出現(xiàn)的高幅值弧光過電壓進行有效的限制，主要用來限制大氣過電壓和操作過電壓。微機控制器(ZK):本裝置的技術(shù)核心元件采用美國Microchip公司新一代的PIC系列單片機，工作穩(wěn)定可靠；采用先進的開關(guān)電源供電，抗干擾能力強；具有測量、顯示、運算、通訊和控制功能。它根據(jù)電壓互感器PT提供的三相電壓信號Ua、Ub、Uc和開口三角電壓Uo瞬時的變化，判定接地的性質(zhì)和接地相別，發(fā)出相應(yīng)的指令控制高壓真空接觸器的接通和開斷。高壓限流熔斷器整個裝置的后備保護器件，用來防止短路事故，具有開斷迅速、開斷容量大的特點。高能限壓器當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生間歇性弧光接地時，真空接觸器立即將高能限壓器投入到故障相，由限壓器將故障相的最高電壓限制在相電壓的70%左右，使弧道的恢復(fù)電壓上升到該值時就不再上升，保證電弧的可靠熄滅。這種限制弧道兩端恢復(fù)電壓的方法便于電網(wǎng)擴容與改建?！0029]高壓真空接觸器是由三只操作回路相互閉鎖的單相真空交流接觸器組成，分別接于系統(tǒng)三相母線和地之間。在系統(tǒng)正常時，高壓真空接觸器處于開斷狀態(tài)，不會對系統(tǒng)正常運行產(chǎn)生影響；系統(tǒng)發(fā)生單相弧光時，真空接觸器根據(jù)微機控制器的指令分合，將故障母線直接接地，完成對弧光接地過電壓的限制。電壓互感器(PT):用于將系統(tǒng)的一次電壓轉(zhuǎn)換為微機控制器可處理的二次電壓，供檢測及采樣。本裝置中的電壓互感器可以向計量儀表和繼電保護裝置提供系統(tǒng)的電壓信號，能夠替代常規(guī)的PT柜。高壓隔離開關(guān)(QS):用于消弧消諧及過電壓保護裝置安裝維護時的投切。本裝置的工作原理當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，微機控制器判斷接地的相別及弧光接地類型，同時發(fā)出指令使故障相的真空接觸器閉合，把系統(tǒng)由不穩(wěn)定的弧光接地故障變?yōu)榉€(wěn)定的金屬性接地故障，故障相的對地電壓降為零，原接地故障點的弧光消失，同時由于故障相可靠接地，增大了故障線路的零序電流，增加接地保護的選擇性，從而準確的查找并切除故障線路。消諧原理是當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時，微機控制器在PT的開口三角繞組瞬間接入大功率的消諧電阻，利用消諧電阻破壞系統(tǒng)的諧振參數(shù)，消耗諧振功率，從而消除系統(tǒng)的諧振故障。
權(quán)利要求1.一種消弧消諧裝置，包括過電壓保護裝置(I)及消弧裝置，其特征在于過電壓保護裝置和消弧裝置并聯(lián)設(shè)置在三相母線的引出端線上，所述消弧裝置包括高壓限流熔斷器(2、3)、高壓真空接觸器(4)、高能限壓器(5)、電壓互感器(6)、微機控制器(7)，三只高壓真空接觸器(4)的一端分別通過第一高壓限流熔斷器(2)、隔離開關(guān)(8)與三相母線連接，三只高壓真空接觸器(4)另一端共同通過高能限壓器(5)接地，所述微機控制器(7)分別與高壓真空接觸器(4)和電壓互感器(6)相連接，電壓互感器(6)和第二高壓限流熔斷器(3)串聯(lián)經(jīng)隔離開關(guān)(8)與三相母線連接。
2.如權(quán)利要求I所述的一種消弧消諧裝置，其特征在于所述過電壓保護裝置(I)采用三相組合式電壓保護器TBP。
專利摘要一種消弧消諧裝置，包括過電壓保護裝置及消弧裝置，其特征在于過電壓保護裝置和消弧裝置并聯(lián)設(shè)置在三相母線的引出端線上，所述消弧裝置包括高壓限流熔斷器、高壓真空接觸器、高能限壓器、電壓互感器、微機控制器，三只高壓真空接觸器的一端分別通過第一高壓限流熔斷器、隔離開關(guān)與三相母線連接，三只高壓真空接觸器另一端共同通過高能限壓器接地，所述微機控制器分別與高壓真空接觸器和電壓互感器相連接，電壓互感器和第二高壓限流熔斷器串聯(lián)經(jīng)隔離開關(guān)與三相母線連接。本裝置動作速度快，能快速消除間歇性弧光及穩(wěn)定性弧光接地故障，抑制孤光接地過電壓，防止事故進一步擴大，降低線路的事故跳閘率。
文檔編號H02H9/04GK202696141SQ20122034078
公開日2013年1月23日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者童淮安, 李飛龍 申請人:童淮安