專利名稱：一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種變電站接地保護系統(tǒng)，特別是涉及一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
廣東電網(wǎng)IOkV系統(tǒng)使用較多的自動跟蹤補償消弧線圈接地系統(tǒng)及小電阻接地系統(tǒng)兩種接地方式。其中自動跟蹤補償消弧線圈接地系統(tǒng)方式存在著選線準(zhǔn)確性低、高阻接地故障時保護有盲區(qū)等缺點；小電阻接地系統(tǒng)方式存在無論瞬時接地還是永久接地均作用跳閘、供電可靠性低、高阻接地故障時保護有盲區(qū)等缺點。

實用新型內(nèi)容為解決上述問題，本實用新型提供一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)，采用電壓消弧原理以及微機控制技術(shù)，實現(xiàn)消弧、消諧、單相接地故障保護等功能。本實用新型解決其問題所采用的技術(shù)方案是一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)，包括高壓開關(guān)柜體、安裝于高壓開關(guān)柜體內(nèi)的智能接地保護裝置，所述智能接地保護裝置包括三相母線開關(guān)量輸入端、與所述三相母線開關(guān)量輸入端依次串聯(lián)連接的用于過電流保護的限流熔斷器、用于跳開故障相的單相真空接觸器，所述單相真空接觸器的另一端共接于一只用于鉗制故障相的電抗器，在所述電抗器的另一端接地，并在其接地端設(shè)置有用于檢測其電流值的電流互感器；所述三相母線開關(guān)量輸入端還接有依次串聯(lián)的限流熔斷器和用于檢測三相電壓的電壓互感器，所述電壓互感器的另一端接地；所述智能接地保護裝置還包括用于數(shù)據(jù)采集和處理的微機控制器，所述微機控制器與所述電壓互感器、電流互感器、單相真空接觸器連接。在本實用新型的工作過程中，微機控制器從電壓互感器和電流互感器的二次端檢測系統(tǒng)的三相電壓及頻率、零序電壓及零序電流，根據(jù)這些電壓量、電流量及頻率的變化，判斷系統(tǒng)的狀況并作出相應(yīng)的保護。當(dāng)母線設(shè)備正常運行時，三只單相真空接觸器均處于斷開狀態(tài)，裝置不對母線設(shè)備產(chǎn)生任何影響；一旦判斷母線發(fā)生單相弧光接地，微機控制器立即驅(qū)動故障相的真空接觸器閉合，將電抗器接于故障相，鉗制故障相電壓，破壞電弧重燃條件，達到迅速消弧的目的。此外，本實用新型還能達到消諧的目的，當(dāng)微機控制器檢測到諧振發(fā)生后，立即驅(qū)動電抗器并聯(lián)到產(chǎn)生磁路飽和的那項母線和地之間，這就消除了回路諧振點，使I/Ωο,可靠消諧。進一步，所述智能接地保護裝置還設(shè)有報警器，所述報警器與所述微機控制器連
接。當(dāng)微機控制器經(jīng)過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)母線相出現(xiàn)故障時，立即將報警信號傳輸至報警器報
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目O進一步，所述智能接地保護裝置還設(shè)有用于輸出保護繼電器動作信號的保護繼電器輸出端，所述保護繼電器輸出端與微機控制器連接。當(dāng)發(fā)現(xiàn)母線設(shè)備出現(xiàn)故障時，微機控制器立即輸出保護動作信號，跳開對應(yīng)的保護繼電器。進一步，所述微機處理器為高速DSP數(shù)據(jù)處理器。所述高速DSP數(shù)據(jù)處理器，能夠高速采樣，高速數(shù)據(jù)處理和快速傅氏變換及諧波分析，在故障發(fā)生30ms內(nèi)，完成對32路饋線零序電流采集和選線。進一步，所述高壓開關(guān)柜體表面設(shè)有連接微機處理器的用于顯示工作狀態(tài)的控制面板、指示開關(guān)輸出量和輸入量狀態(tài)的指示燈、用于選擇裝置功能的按鍵。變電站的工作人員通過開關(guān)柜的控制面板就能直觀地監(jiān)控各母線的工作狀態(tài)，以及通過按鍵選擇系統(tǒng)的功倉泛。本實用新型的有益效果是本實用新型摒棄傳統(tǒng)的電流補償消弧法，采用新的電壓消弧法一用電抗器鉗制故障相的電壓，切斷電弧通道，實現(xiàn)不受電容電流大小的影響，100%消弧。它比直接接地，小電阻接地的大電流接地方式利用變電站的接地網(wǎng)更為安全，其 消弧性能、以及弧光過電壓和諧振過電壓的限制比消弧線圈更為有效，而且結(jié)構(gòu)簡單可靠，占地面積小，綜合成本低，是一種值得推廣使用的接地保護系統(tǒng)。
以下結(jié)合附圖
和實施例對本實用新型作進一步描述。圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為本實用新型的外觀結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
參照圖I和圖2，本實用新型提供的一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)，包括高壓開關(guān)柜體I、安裝于高壓開關(guān)柜體內(nèi)的智能接地保護裝置2，所述智能接地保護裝置2包括三相母線開關(guān)量輸入端21、與所述三相母線開關(guān)量輸入端依次串聯(lián)連接的用于過電流保護的限流熔斷器220、用于跳開故障相的單相真空接觸器23，所述單相真空接觸器23的另一端共接于一只用于鉗制故障相的電抗器24，在所述電抗器24的另一端接地，并在其接地端設(shè)置有用于檢測其電流值的電流互感器25 ;所述三相母線開關(guān)量輸入端21還接有依次串聯(lián)的限流熔斷器221和用于檢測三相電壓的電壓互感器26，所述電壓互感器26的另一端接地；所述智能接地保護裝置2還包括用于數(shù)據(jù)采集和處理的微機控制器27，所述微機控制器27與所述電壓互感器26、電流互感器25、單相真空接觸器23連接。單相接地后，熄弧的充分必要條件是只要由回路電感和電流陡度所決定的恢復(fù)電壓峰值小于弧度介質(zhì)的恢復(fù)強度，接地電弧便不會發(fā)生重燃；反之，電弧會再次重燃，形成間歇性弧光接地故障。采用電壓消弧法，當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)中任一相發(fā)生單相弧光接地，通過單相真空觸發(fā)器23對故障相的合閘直接將一電抗器并接于故障相的母線和地之間，用電抗器24兩端的電壓來鉗制故障點兩端的電壓，使其遠小于弧隙抗電強度恢復(fù)的幅值，破壞電弧重燃的機會，消除弧光接地。微機控制器27從電壓互感器26和電流互感器25的二次端檢測系統(tǒng)的三相電壓及頻率、零序電壓及零序電流，根據(jù)這些電壓量、電流量及頻率的變化，判斷系統(tǒng)的狀況并作出相應(yīng)的保護。當(dāng)母線設(shè)備正常運行時，三只單相真空接觸器均處于斷開狀態(tài)，裝置不對母線設(shè)備產(chǎn)生任何影響；一旦判斷母線發(fā)生單相弧光接地，微機控制器27立即驅(qū)動故障相的真空接觸器閉合，將電抗器24接于故障相，鉗制故障相電壓，破壞電弧重燃條件，達到迅速消弧的目的。此外，本系統(tǒng)還能達到消諧的目的，當(dāng)微機控制器27檢測到諧振發(fā)生后，立即驅(qū)動電抗器并聯(lián)到產(chǎn)生磁路飽和的那項母線和地之間，這就消除了回路諧振點，使I/Ωο,可靠消諧。進一步，所述智能接地保護裝置2還設(shè)有報警器28，所述報警器28與所述微機控制器27連接。當(dāng)微機控制器27經(jīng)過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)母線相出現(xiàn)故障時，立即將報警信號傳輸至報警器28報警。進一步，所述智能接地保護裝置2還設(shè)有用于輸出保護繼電器動作信號的保護繼電器輸出端29，所述保護繼電器輸出端29與微機控制器27連接。當(dāng)發(fā)現(xiàn)母線設(shè)備出現(xiàn)故障時，微機控制器27立即輸出保護動作信號，跳開對應(yīng)的保護繼電器。進一步，所述微機處理器27為高速DSP數(shù)據(jù)處理器。所述高速DSP數(shù)據(jù)處理器，能夠高速采樣，高速數(shù)據(jù)處理和快速傅氏變換及諧波分析，在故障發(fā)生30ms內(nèi)，完成對32路饋線零序電流采集和選線。進一步，所述高壓開關(guān)柜體I表面設(shè)有連接微機處理器27的用于顯示工作狀態(tài)的控制面板11、指示開關(guān)輸出量和輸入量狀態(tài)的指示燈12、用于選擇裝置功能的按鍵13。變電站的工作人員通過開關(guān)柜的控制面板11能直觀地監(jiān)控各母線是否正常工作，以及通過按鍵13選擇系統(tǒng)的功能。以上所述，只是本實用新型的較佳實施例而已，本實用新型并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本實用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)，其特征在于包括高壓開關(guān)柜體(I)、安裝于高壓開關(guān)柜體內(nèi)的智能接地保護裝置(2)，所述智能接地保護裝置(2)包括三相母線開關(guān)量輸入端(21)、與所述三相母線開關(guān)量輸入端依次串聯(lián)連接的用于過電流保護的限流熔斷器(220)、用于跳開故障相的單相真空接觸器(23)，所述單相真空接觸器(23)的另一端共接于一只用于鉗制故障相的電抗器(24)，在所述電抗器(24)的另一端接地，并在其接地端設(shè)置有用于檢測其電流值的電流互感器(25);所述三相母線開關(guān)量輸入端(21)還接有依次串聯(lián)的限流熔斷器(221)和用于檢測三相電壓的電壓互感器(26)，所述電壓互感器(26)的另一端接地；所述智能接地保護裝置(2)還包括用于數(shù)據(jù)采集和處理的微機控制器(27)，所述微機控制器(27)與所述電壓互感器(26)、電流互感器(25)、單相真空接觸器(23)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)，其特征在 于所述智能接地保護裝置(2)還設(shè)有報警器(28)，所述報警器(28)與所述微機控制器(27)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)，其特征在于所述智能接地保護裝置(2)還設(shè)有用于輸出保護繼電器動作信號的保護繼電器輸出端(29),所述保護繼電器輸出端(29)與微機控制器(27)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)，其特征在于所述微機處理器(27)為高速DSP數(shù)據(jù)處理器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)，其特征在于所述高壓開關(guān)柜體(I)表面設(shè)有連接微機處理器(27)的用于顯示工作狀態(tài)的控制面板(II)、指示開關(guān)輸出量和輸入量狀態(tài)的指示燈(12)、用于選擇裝置功能的按鍵(13)。
專利摘要本實用新型公開的一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統(tǒng)，包括高壓開關(guān)柜體、安裝于高壓開關(guān)柜體內(nèi)的智能接地保護裝置，智能接地保護裝置包括三相母線開關(guān)量輸入端、與三相母線開關(guān)量輸入端依次串聯(lián)連接的用于過電流保護的限流熔斷器、用于跳開故障相的單相真空接觸器，單相真空接觸器的另一端共接于一只用于鉗制故障相的電抗器，在電抗器的另一端接地，并在其接地端設(shè)置有用于檢測其電流值的電流互感器；三相母線開關(guān)量輸入端還接有依次串聯(lián)的限流熔斷器和用于檢測三相電壓的電壓互感器，電壓互感器的另一端接地；智能接地保護裝置還包括用于數(shù)據(jù)采集和處理的微機控制器，微機控制器與電壓互感器、電流互感器、單相真空接觸器連接。
文檔編號H02H7/22GK202772570SQ201220453309
公開日2013年3月6日 申請日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者王濤, 李韶軍, 李立, 黃運達, 胡黎明 申請人:韶關(guān)市擎能設(shè)計有限公司