專利名稱：電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及配電領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)3 35kV配電系統(tǒng)中存在如下幾種過(guò)電壓:雷擊時(shí)產(chǎn)生的大氣過(guò)電壓、弧光接地過(guò)電壓、斷路器動(dòng)作過(guò)程中產(chǎn)生的截流過(guò)電壓、多次重燃過(guò)電壓、三相同時(shí)開(kāi)斷過(guò)電壓、電容元件和非線性電感在一定條件下產(chǎn)生的諧振過(guò)電壓等。目前尚無(wú)針對(duì)這些過(guò)電壓的完整保護(hù)方案，從而會(huì)發(fā)生電纜放炮、電動(dòng)機(jī)絕緣擊穿、避雷器爆炸和電壓互感器燒毀等事故。此類事故發(fā)生的原因，除了與系統(tǒng)中安裝的過(guò)電壓保護(hù)裝置的性能有關(guān)外，系統(tǒng)本身的復(fù)雜性對(duì)過(guò)電壓裝置的選擇有著重要的影響，對(duì)于不同的系統(tǒng)，選擇過(guò)電壓保護(hù)時(shí)需考慮系統(tǒng)輸電線路的類型，輸配電線路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，負(fù)載的性質(zhì)和系統(tǒng)的接地方式等等。針對(duì)如此復(fù)雜的系統(tǒng)，難以孤立的使用某種或某幾種過(guò)電壓保護(hù)裝置來(lái)全面抑制各種類型的系統(tǒng)過(guò)電壓，且這些不同廠家生產(chǎn)的過(guò)電壓保護(hù)產(chǎn)品，因保護(hù)特性不能相互匹配，而無(wú)法徹底有效的抑制系統(tǒng)過(guò)電壓。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓進(jìn)行抑制、能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和供電的可靠性、電壓抑制性能高、適用性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:一種電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，包括隔離開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元、過(guò)電壓吸收器、電壓互感器和綜合保護(hù)控制單元，所述隔離開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)相連，且所述隔離開(kāi)關(guān)分別與開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元、過(guò)電壓吸收器、電壓互感器相連，所述過(guò)電壓吸收器接地，所述電壓互感器的輸出端與綜合保護(hù)控制單元相連，所述綜合保護(hù)控制單元包括至少一個(gè)用于控制電網(wǎng)工作狀態(tài)的繼電器。作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn):所述隔離開(kāi)關(guān)為固定開(kāi)關(guān)或者隔離手車。所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元包含指示燈和電容串聯(lián)連接形成的串聯(lián)回路，所述串聯(lián)回路一端與隔離開(kāi)關(guān)相連，所述串聯(lián)回路另一端接地。所述過(guò)電壓吸收器、電壓互感器分別串接有高壓限流熔斷器。所述綜合保護(hù)控制單元還包括保護(hù)處理器、運(yùn)算處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FLASH存儲(chǔ)器、人機(jī)交互模塊、通信接口模塊，所述運(yùn)算處理器分別與保護(hù)處理器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、FLASH存儲(chǔ)器、人機(jī)交互模塊、通信接口模塊相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與電壓互感器相連，所述保護(hù)處理器與繼電器相連。 所述通信接口模塊包括RS485接口、RS232接口、CAN總線接口中的至少一種。本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型通過(guò)電壓互感器耦合電網(wǎng)電壓信號(hào)，通過(guò)綜合保護(hù)控制單元對(duì)電網(wǎng)電壓信號(hào)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、輸出以及電網(wǎng)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，同時(shí)通過(guò)過(guò)電壓吸收器吸收電網(wǎng)，能夠消除系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)死區(qū)、吸收過(guò)電壓能量，能夠取代電壓互感器柜及專用避雷器柜，同時(shí)具有過(guò)電壓，低電壓，斷線等保護(hù)功能，過(guò)電壓能夠有效保護(hù)電壓互感器和綜合保護(hù)控制單元，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓進(jìn)行抑制、能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和供電的可靠性，具有電壓抑制性能高、適用性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的電路原理示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例綜合保護(hù)控制單元的框架結(jié)構(gòu)示意圖。圖例說(shuō)明:1、隔離開(kāi)關(guān)；2、開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元；3、過(guò)電壓吸收器；4、電壓互感器；5、綜合保護(hù)控制單元；51、繼電器；52、保護(hù)處理器；53、運(yùn)算處理器；54、模數(shù)轉(zhuǎn)換器；55、FLASH存儲(chǔ)器；56、人機(jī)交互模塊；57、通信接口模塊。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。如圖1所示，本實(shí)施例的電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置包括隔離開(kāi)關(guān)1、開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元
2、過(guò)電壓吸收器3、電壓互感器4和綜合保護(hù)控制單元5，隔離開(kāi)關(guān)I與電網(wǎng)相連，且隔離開(kāi)關(guān)I分別與開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元2、過(guò)電壓吸收器3、電壓互感器4相連，過(guò)電壓吸收器3接地，電壓互感器4的輸出端與綜合保護(hù)控制單元5相連，綜合保護(hù)控制單元5包括至少一個(gè)用于控制電網(wǎng)工作狀態(tài)的繼電器51。本實(shí)施例通過(guò)電壓互感器4耦合電網(wǎng)電壓信號(hào)，通過(guò)綜合保護(hù)控制單元5對(duì)電網(wǎng)電壓信號(hào)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、輸出以及電網(wǎng)控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，同時(shí)通過(guò)過(guò)電壓吸收器3吸收電網(wǎng)，能夠消除系統(tǒng)過(guò)電壓保護(hù)死區(qū)、吸收過(guò)電壓能量，能夠取代電壓互感器柜及專用避雷器柜，同時(shí)具有過(guò)電壓，低電壓，斷線等保護(hù)功能，過(guò)電壓能夠有效保護(hù)電壓互感器4和綜合保護(hù)控制單元5，能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓進(jìn)行抑制、能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和供電的可靠性，具有電壓抑制性能高、適用性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。隔離開(kāi)關(guān)I用來(lái)控制本實(shí)施例電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置的投運(yùn)和退出，當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)I斷開(kāi)時(shí)，本實(shí)施例電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置無(wú)電網(wǎng)電壓信號(hào)輸入不工作；當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)I閉合時(shí)，本實(shí)施例電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置處于工作狀態(tài)。隔離開(kāi)關(guān)I根據(jù)需要可以采用固定開(kāi)關(guān)或者隔離手車，本實(shí)施例中隔離開(kāi)關(guān)I為隔離手車，因此如果發(fā)生損壞，可以方便進(jìn)行更換。開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元2用來(lái)指示隔離開(kāi)關(guān)I的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)I開(kāi)啟時(shí)，電網(wǎng)的電壓輸入開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元2，開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元2發(fā)光指示。本實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元2包含指示燈和電容串聯(lián)連接形成的串聯(lián)回路，串聯(lián)回路一端與隔離開(kāi)關(guān)I相連，串聯(lián)回路另一端接地，電網(wǎng)的電壓輸入時(shí)，電網(wǎng)、指示燈和電容串聯(lián)連接形成的串聯(lián)回路依次構(gòu)成接地回路，因此指示燈立即發(fā)光指示。指示燈具體可根據(jù)需要采用LED、數(shù)碼管、白熾燈、節(jié)能燈等。過(guò)電壓吸收器3用于吸收電網(wǎng)過(guò)電壓。當(dāng)3 35KV電力系統(tǒng)中發(fā)生大氣雷擊過(guò)電壓、弧光接地過(guò)電壓時(shí)，過(guò)電壓吸收器3能在納秒時(shí)間內(nèi)快速動(dòng)作吸收過(guò)電壓的能量、直接將過(guò)電壓輸出大地，實(shí)現(xiàn)過(guò)電壓的吸收，將過(guò)電壓的幅值迅速的降到設(shè)備絕緣安全水平線以下，保護(hù)了該系統(tǒng)中的設(shè)備絕緣免受過(guò)電壓的破壞，從而能夠防止電網(wǎng)過(guò)電壓損壞電壓互感器4和綜合保護(hù)控制單元5 ;并且彌補(bǔ)了消弧柜、消弧線圈動(dòng)作前的保護(hù)盲區(qū)，以及避雷器、過(guò)電壓保護(hù)器在受到能量大時(shí)間又很長(zhǎng)的過(guò)電壓時(shí)，導(dǎo)致熱崩潰后留下的保護(hù)盲區(qū)，同時(shí)優(yōu)化了過(guò)電壓保護(hù)曲線。電壓互感器4為系統(tǒng)中的保護(hù)及計(jì)量設(shè)備提供電壓信號(hào)，為裝置提供被保護(hù)系統(tǒng)的二次電壓和輔助二次電壓信號(hào)。本實(shí)施例中，過(guò)電壓吸收器3、電壓互感器4分別串接有高壓限流熔斷器FUl和FU2。因此在電流過(guò)大時(shí)，高壓限流熔斷器FUl和FU2能夠快速熔斷，迅速與電網(wǎng)過(guò)電壓脫離，保護(hù)系統(tǒng)供電安全。高壓限流熔斷器開(kāi)斷容量大，可達(dá)63KA，開(kāi)斷迅速，開(kāi)斷時(shí)間小于3ms ο如圖2所示，綜合保護(hù)控制單元5還包括保護(hù)處理器52、運(yùn)算處理器53、模數(shù)轉(zhuǎn)換器54、FLASH存儲(chǔ)器55、人機(jī)交互模塊56、通信接口模塊57，運(yùn)算處理器53分別與保護(hù)處理器52、模數(shù)轉(zhuǎn)換器54、FLASH存儲(chǔ)器55、人機(jī)交互模塊56、通信接口模塊57相連，模數(shù)轉(zhuǎn)換器54與電壓互感器4相連，保護(hù)處理器52與繼電器51相連。綜合保護(hù)控制單元5在工作時(shí)，需要預(yù)先通過(guò)人機(jī)交互模塊56設(shè)置好電壓閾值條件以及對(duì)繼電器51的控制方式，然后在工作時(shí)運(yùn)算處理器53通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器54采集電壓互感器4輸出的模擬電網(wǎng)電壓信號(hào)，然后存入FLASH存儲(chǔ)器55并判斷是否觸發(fā)電壓閾值條件則向?qū)?yīng)的繼電器51輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器51打開(kāi)或者關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的工作狀態(tài)控制；同時(shí)，運(yùn)算處理器53還能通過(guò)通信接口模塊57接受上位主機(jī)發(fā)送的遠(yuǎn)程控制命令，控制輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)繼電器51打開(kāi)或者關(guān)閉，或者控制遠(yuǎn)程傳輸采集的電壓數(shù)據(jù)以便后期分析統(tǒng)計(jì)處理。綜合保護(hù)控制單元5正常運(yùn)行時(shí)，模數(shù)轉(zhuǎn)換器54不間斷檢測(cè)電壓互感器4提供的電壓信號(hào)，一旦系統(tǒng)發(fā)生電壓互感器4斷線、過(guò)電壓、低電壓、失壓、諧振，運(yùn)算處理器53根據(jù)電壓互感器4提供的電壓信號(hào)快速準(zhǔn)確處理能力實(shí)現(xiàn)對(duì)波形的實(shí)時(shí)采集，實(shí)施傅立葉級(jí)分析，并準(zhǔn)確地判析系統(tǒng)的故障情況，并顯示故障類別，輸出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)電壓互感器4斷線，過(guò)電壓、低電壓、失壓故障，則裝置輸出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)信號(hào)，用于報(bào)警；當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)諧振，根據(jù)系統(tǒng)諧振的不同頻率實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作，并輸出相應(yīng)的開(kāi)關(guān)量接點(diǎn)，用于報(bào)警，如是接地產(chǎn)生的鐵磁諧振，激磁涌流過(guò)大，瞬間切斷激磁涌流，不至于電壓互感器4保險(xiǎn)熔斷、電壓互感器4燒毀。本實(shí)施例中，保護(hù)處理器52采用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算處理器53采用DSP實(shí)現(xiàn)；通信接口模塊57包括RS485接口、RS232接口、CAN總線接口中的至少一種，配有標(biāo)準(zhǔn)Modbus通訊規(guī)約，因此能夠?qū)崿F(xiàn)多種形式的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸，與上位主機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)距離傳送，應(yīng)用范圍廣。[0027]以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅限于上述實(shí)施方式，凡是屬于本實(shí)用新型原理的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型的原理的前提下進(jìn)行的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，其特征在于:包括隔離開(kāi)關(guān)(I)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元(2)、過(guò)電壓吸收器(3)、電壓互感器(4)和綜合保護(hù)控制單元(5)，所述隔離開(kāi)關(guān)(I)與電網(wǎng)相連，且所述隔離開(kāi)關(guān)(I)分別與開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元(2)、過(guò)電壓吸收器(3)、電壓互感器(4)相連，所述過(guò)電壓吸收器(3)接地，所述電壓互感器(4)的輸出端與綜合保護(hù)控制單元(5)相連，所述綜合保護(hù)控制單元(5)包括至少一個(gè)用于控制電網(wǎng)工作狀態(tài)的繼電器(51)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，其特征在于:所述隔離開(kāi)關(guān)(I)為固定開(kāi)關(guān)或者隔離手車。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，其特征在于:所述開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元(2)包含指示燈和電容串聯(lián)連接形成的串聯(lián)回路，所述串聯(lián)回路一端與隔離開(kāi)關(guān)(I)相連，所述串聯(lián)回路另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，其特征在于:所述過(guò)電壓吸收器(3)、電壓互感器(4)分別串接有高壓限流熔斷器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項(xiàng)所述的電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，其特征在于:所述綜合保護(hù)控制單元(5)還包括保護(hù)處理器(52)、運(yùn)算處理器(53)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(54)、FLASH存儲(chǔ)器(55)、人機(jī)交互模塊(56)、通信接口模塊(57)，所述運(yùn)算處理器(53)分別與保護(hù)處理器(52)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(54)、FLASH存儲(chǔ)器(55)、人機(jī)交互模塊(56)、通信接口模塊(57)相連，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(54)與電壓互感器(4)相連，所述保護(hù)處理器(52)與繼電器(51)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，其特征在于:所述通信接口模塊(57)包括RS485接口、RS232接口、CAN總線接口中的至少一種。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電網(wǎng)過(guò)電壓抑制裝置，包括隔離開(kāi)關(guān)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元、過(guò)電壓吸收器、電壓互感器和綜合保護(hù)控制單元，隔離開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)相連，且隔離開(kāi)關(guān)分別與開(kāi)關(guān)狀態(tài)指示單元、過(guò)電壓吸收器、電壓互感器相連，過(guò)電壓吸收器接地，電壓互感器的輸出端與綜合保護(hù)控制單元相連，綜合保護(hù)控制單元包括至少一個(gè)用于控制電網(wǎng)工作狀態(tài)的繼電器。本實(shí)用新型能夠?qū)﹄娋W(wǎng)中出現(xiàn)的各種過(guò)電壓進(jìn)行抑制、能夠提高電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和供電的可靠性，具有電壓抑制性能高、適用性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02J3/00GK203014377SQ20132002898
公開(kāi)日2013年6月19日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者張慧 申請(qǐng)人:安徽中節(jié)節(jié)能環(huán)保科技有限公司