專利名稱：全狀態(tài)補償消弧線圈自動調(diào)諧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有全狀態(tài)自動補償功能的消弧線圈自動調(diào)諧的成套裝置，用于提高消弧線圈自動調(diào)諧裝置動作的準(zhǔn)確性和可靠性，可提高電力系統(tǒng)運行的安全性和事故處理的準(zhǔn)確性，屬于電力系統(tǒng)設(shè)備制造及控制領(lǐng)域。
在我國6～66KV電力系統(tǒng)配電網(wǎng)中，當(dāng)系統(tǒng)對地電容電流達(dá)到10A以上時，單相接地故障產(chǎn)生的電弧不能自動熄滅，從而發(fā)展成為兩相短路或更嚴(yán)重的故障，引起事故跳閘，降低了系統(tǒng)供電可靠性，也危及到設(shè)備的安全運行，因此需要裝設(shè)消弧線圈用以減小接地點的故障電流。目前采用的消弧線圈有手動調(diào)諧和自動調(diào)諧兩種方式，但均存在不同程度的不足，采用手動調(diào)諧的消弧線圈，為了防止出現(xiàn)諧振過電壓，常將消弧線圈調(diào)至遠(yuǎn)離諧振點的過補償狀態(tài)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，由于手動調(diào)節(jié)的消弧線圈不能調(diào)節(jié)，因此補償效果差。采用自動調(diào)諧的消弧線圈成套裝置一般采用預(yù)補償方式，即在正常狀態(tài)時即將消弧線圈調(diào)節(jié)至預(yù)定的位置，為防止此時系統(tǒng)出現(xiàn)較高的諧振過電壓，通常在消弧線圈的末端串接一阻尼電阻，如上海思源電氣有限公司生產(chǎn)的XHK-II型調(diào)檔式產(chǎn)品，河北邯鄲恒山電力自動化設(shè)備有限公司生產(chǎn)的調(diào)檔式產(chǎn)品等。阻尼電阻上配備雙重交直流接觸器保護裝置，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，由保護回路接觸器將阻尼電阻短接以保證提供所要求的電感電流，當(dāng)保護回路故障時，由于阻尼電阻的熱容量不足夠大而常常燒毀，使系統(tǒng)失去補償，導(dǎo)致事故進一步擴大。
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種全狀態(tài)補償?shù)南【€圈自動調(diào)諧裝置，這種裝置在正常情況下運行于遠(yuǎn)離諧振點的過補償狀態(tài)，可防止串聯(lián)諧振過電壓、斷線過電壓及傳遞過電壓等的發(fā)生。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，可迅速調(diào)至全補償狀態(tài)，從而達(dá)到最佳補償狀態(tài)，當(dāng)保護回路故障時，即使單相接地故障，電阻也不會燒毀。新增加器件可用測量系統(tǒng)電容電流，使有載開關(guān)的調(diào)檔次數(shù)最少，并能準(zhǔn)確計算系統(tǒng)電容電流，用以克服現(xiàn)有裝置的不足。
本發(fā)明的目的可以通過下述實施方案來達(dá)到。
本發(fā)明的接地變壓器T中性點通過一個隔離開關(guān)K連接有載調(diào)節(jié)消弧線圈XL，在消弧線圈XL的末端串接有電阻R1、R2和電容C1，并在電阻R1和電容C1的兩端并接一個或多個由可控硅TR1與門極觸發(fā)電阻R3構(gòu)成的快速短接回路，并由控制器XHK通過隔離變壓器T1控制一個雙向可控硅TR2，可測量系統(tǒng)電容電流。
本發(fā)明的電路連接關(guān)系為電網(wǎng)的A、B、C三相電壓接入接地變壓器T，接地變壓器T的中性點接入隔離開關(guān)K，隔離開關(guān)K的另一端接入有載調(diào)節(jié)消弧線圈XL，消弧線圈XL的另一端接電阻器R1和TR1，TR1的另一端接地，電阻器R1的另一端接電阻器R2和TR2，TR2的另一端接地，TR2門極控制端通過隔離脈沖變壓器T1連接控制器XHK，電阻器R2的另一端接電容器C1，電容器C1的另一端接地。
接地變壓器T的型號可以是DKS1，用于產(chǎn)生中性點，并可兼作站用變。有載調(diào)節(jié)的消弧線圈XL的型號可為XDZ1，由調(diào)匝式消弧線圈配電動有載開關(guān)構(gòu)成。接于接地變壓器T中性點的消弧線圈末端接入一個電阻器R1，可以限制當(dāng)可控硅TR1短接電容C1時可能出現(xiàn)的諧振，串接在電阻器R1和電容C1之間的電阻器R2，是為了在測量過程短接電容C1時吸收能量用，電阻器R1和R2同時構(gòu)成保護回路，在TR2自動短接電容C1時吸收能量，防止產(chǎn)生過電流用。
系統(tǒng)正常時，由于電容C1串接于消弧線圈的末端，系統(tǒng)運行于遠(yuǎn)離諧振點的過補償狀態(tài)，此時可將消弧線圈的檔位按照計算值調(diào)節(jié)至對應(yīng)位置(系統(tǒng)仍為遠(yuǎn)離諧振點的過補償狀態(tài))，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地后，中性點電壓升高，Z點電壓升高，則自動短接控制回路TR2在10μs內(nèi)迅速導(dǎo)通短接，使系統(tǒng)達(dá)到全補償狀態(tài)。
為更清楚地理解本發(fā)明的技術(shù)解決方案，以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，Z形接地變壓器T的A、B、C三個頭接入電網(wǎng)，其中性點引出端連接有載調(diào)節(jié)消弧線圈XL，消弧線圈XL的末端分別與電阻R1及雙向可控硅TR1相連，同時還通過電阻R3與可控硅TR1的觸發(fā)極相連，電阻R1的末端通過電阻R2與電容器C1連接，電阻R1的末端還與雙向可控硅TR2相連，控制器XHK通過隔離變壓器T1與可控硅TR2的觸發(fā)極相連。
接地變壓器T的型號可以是DKS1，用于產(chǎn)生中性點，并可兼作站用變。有載調(diào)節(jié)的消弧線圈XL的型號可為XDZ1，由調(diào)匝式消弧線圈配電動有載開關(guān)構(gòu)成。接于接地變壓器T中性點的消弧線圈末端接入一個電阻器R1，可以限制當(dāng)可控硅TR1短接電容C1時可能出現(xiàn)的諧振，串接在電阻器R1和電容C1之間的電阻器R2，是為了在測量過程短接電容C1時吸收能量用，電阻器R1和R2同時構(gòu)成保護回路，在TR2自動短接電容C1時吸收能量，防止產(chǎn)生過電流用。
實施例接地變壓器為DKS1-550/35，消弧線圈型號為XDZ1-500/35，雙向可控硅TR1、TR2的型號選擇Mcc95-16161B，R1取40/1000W，R2取80/1000W，R3取50K/50w，隔離變壓器為1∶1的隔離脈沖變壓器，電容器C取FWF35/
0.722，控制器采用上海思源電氣有限公司生產(chǎn)的XHK-D型自動調(diào)諧選線裝置。
正常運行時的等值電路如圖2所示。
考慮最不利情況，即系統(tǒng)出現(xiàn)全補償，即XC＝XL，U0＝3％Uφ＝666(V)I0=U0(R1+R2)2+(XL-XC-XC1)2=U0(R1+R2)2+XC12]]>=666(40+80)2+44102=6664412=0.151(A)]]>門極觸發(fā)電流IR=R22+XC2·U0(R1+R2)2+(XL-XC1)2·1R3=802+44102.666(40+80)2+(2200-4410)2·150000]]>＝0.0265(A)＜＜0.1(A)由于門極觸發(fā)電流遠(yuǎn)小于所需的觸發(fā)電流，可控硅TR1不導(dǎo)通，中性點位移電壓UN=U0(R1+R2)2+XC12·(R1+R2)2+(XL-XC1)2]]>＝324(V)＜＜15％Uφ當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，考慮最不利情況，中性點位移電壓為相電壓的30％，即UN＝30％.Uφ＝30％×22000＝6600(V)I0=UN(R1+R2)2+(XL-XC1)2=2.98(A)]]>門極觸發(fā)電流IR=I0.(R1+R2)2+XC12R3=262mA>>100mA]]>由于門極觸發(fā)電流遠(yuǎn)大于可控硅導(dǎo)通所需的觸發(fā)電流，可控硅TR1將導(dǎo)通，其導(dǎo)通時間10μs，故消弧線圈在10μs即可達(dá)到最佳的補償效果，遠(yuǎn)快于其它同類產(chǎn)品。
當(dāng)需要計算系統(tǒng)電容電流時，由控制器發(fā)出觸發(fā)脈沖，該觸發(fā)脈沖經(jīng)隔離變壓器T1，到達(dá)雙向可控硅TR2的觸發(fā)極，使TR2導(dǎo)通，則相當(dāng)于電容器C1短接。電阻R1是為了防止可控硅TR2導(dǎo)通時出現(xiàn)諧振過電壓，R2是為了防止可控硅TR2導(dǎo)通瞬間電容產(chǎn)生太大的放電電流。
本發(fā)明在消弧線圈的末端串接電阻和電容，使系統(tǒng)正常運行在遠(yuǎn)離諧振點的過補償狀態(tài)，設(shè)計了電阻、電容及可控硅門極觸發(fā)電阻組成的快速短接回路保護，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時，保護回路迅速將電阻、電容短接，使消弧線圈迅速達(dá)到最佳補償狀態(tài)，同時設(shè)計了隔離脈沖變壓器和可控硅構(gòu)成的回路，可迅速準(zhǔn)確測量系統(tǒng)電容電流。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，可限制各種過電壓，并能運行于各種補償狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種全狀態(tài)補償消弧線圈自動調(diào)諧裝置，接地變壓器T中性點通過隔離開關(guān)K連接有載調(diào)節(jié)消弧線圈XL，其特征在于在消弧線圈XL的末端串接有電阻R1、R2和電容C1，并在電阻R1和電容C1的兩端并接一個或多個由可控硅TR1與門極觸發(fā)電阻R3構(gòu)成的快速短接回路，電阻R1的末端還與雙向可控硅TR2相連，控制器XHK通過隔離變壓器T1與可控硅TR2的觸發(fā)極相連。
全文摘要
一種全狀態(tài)補償消弧線圈自動調(diào)諧裝置,在消弧線圈的末端串接有電阻和電容,并在電阻電容的兩端并接一個或多個由可控硅與門極觸發(fā)電阻構(gòu)成的快速短接回路,使系統(tǒng)正常運行在遠(yuǎn)離諧振點的過補償狀態(tài),故障時保護回路動作使消弧線圈迅速達(dá)到最佳補償狀態(tài),設(shè)計的隔離脈沖變壓器和雙向可控硅構(gòu)成的回路,可迅速準(zhǔn)確測量系統(tǒng)電容電流。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高,可限制各種過電壓,并能運行于各種補償狀態(tài)。
文檔編號H02H9/08GK1272707SQ0011579
公開日2000年11月8日 申請日期2000年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月23日
發(fā)明者楊小強, 陳邦棟, 董增平 申請人:上海思源電氣有限公司