專利名稱：小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視技術(shù)及電磁式電壓互感器鐵磁諧振過(guò)電壓的消除技術(shù)。
背景技術(shù)：
在小電流接地系統(tǒng)中，通常都由在發(fā)電廠、變電站母線上連接的一次繞組為星形接線且中性點(diǎn)直接接地的電磁式電壓互感器向絕緣監(jiān)視裝置、計(jì)量、保護(hù)裝置提供系統(tǒng)相對(duì)地電壓、零序電壓、線電壓、相電壓信息。由附圖1可見，此時(shí)系統(tǒng)對(duì)地參數(shù)除了發(fā)變電設(shè)備和線路導(dǎo)線對(duì)地電容C0之外，還有電磁式電壓互感器(PT1)的激磁電感L。因電磁式電壓互感器一次繞組中性點(diǎn)直接接地，其激磁電感L就和導(dǎo)線對(duì)地電容C0形成了L-C諧振電路，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單相接地或發(fā)電機(jī)、變壓器向空母線充電等擾動(dòng)時(shí)，就可能激發(fā)諧振過(guò)電壓而引起電磁式電壓互感器保險(xiǎn)熔斷、爆炸或造成電磁式電壓互感器自身燒毀故障，嚴(yán)重時(shí)還擴(kuò)大為母線及其相連設(shè)備的“火燒連營(yíng)”事故。
為消除電磁式電壓互感器的諧振故障，廣大電力工作者普遍予以關(guān)注，并提出了許多消除措施，但在現(xiàn)有的這些消諧措施中，都是圍繞改變系統(tǒng)內(nèi)L-C諧振電路中某些參數(shù)提出的，由于系統(tǒng)參數(shù)的復(fù)雜性和多變性的原因，絕大多數(shù)消諧措施都存在此時(shí)此情有明顯效果，而在彼時(shí)彼情又失去效果的情況。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，并根據(jù)小電流接地系統(tǒng)中常常出現(xiàn)電磁式電壓互感器在系統(tǒng)發(fā)生單相接地等擾動(dòng)時(shí)易于發(fā)生諧振的問題，提供一種小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置。
本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法，采用一組按星形接線接入系統(tǒng)且中性點(diǎn)直接接地的非電感性元件組，通過(guò)測(cè)量器件測(cè)量非電感性元件組的電流或電壓參數(shù)，提供系統(tǒng)相對(duì)地電流或電壓信息，當(dāng)采用測(cè)量電流方式時(shí)，通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換器將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，由電壓顯示器顯示系統(tǒng)三相電壓，監(jiān)視系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)；采用接地報(bào)警器件接于非電感性元件組的中性線，測(cè)量非電感性元件組的零序電流，由報(bào)警器顯示系統(tǒng)絕緣狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視。
所述的非電感性元件組，每相可由單臺(tái)電容器或電阻器構(gòu)成。
所述的非電感性元件組，每相可由兩臺(tái)以上電阻器或電容器串聯(lián)構(gòu)成。
所述的非電感性元件組，每相可由一臺(tái)或數(shù)臺(tái)電容器和電阻器串聯(lián)構(gòu)成。
所述的非電感性元件組，當(dāng)每相含有兩個(gè)以上非電感性元件時(shí)，可通過(guò)測(cè)量其中一個(gè)元件上的分布電壓參數(shù)，提供系統(tǒng)相對(duì)地電壓。
所述的測(cè)量器件采用電流互感器實(shí)現(xiàn)相電流的測(cè)量。
所述報(bào)警器件采用電流互感器實(shí)現(xiàn)零序電流的測(cè)量。
一種實(shí)現(xiàn)如上所述小電流接地系統(tǒng)絕緣監(jiān)視方法的裝置，主要由柜體，裝設(shè)于柜體內(nèi)的非電感性元件組、測(cè)量器件、電流/電壓轉(zhuǎn)換器、電壓顯示器和報(bào)警器件組成；非電感性元件組采用星形接線接于電網(wǎng)，其中性點(diǎn)接地，測(cè)量器件測(cè)量非電感性元件組的相電流后，通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換器將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，由電壓顯示器顯示系統(tǒng)三相電壓，報(bào)警器件接于非電感性元件組的中性線，測(cè)量非電感性元件組的零序電流，由報(bào)警器顯示系統(tǒng)絕緣狀態(tài)。
所述柜體的頂部設(shè)置有小母線室，柜門上設(shè)置有指示儀表、視窗、推進(jìn)搖把插孔、門鎖拴把、門鎖孔，柜體的后部設(shè)置有主母線。
由于采用了上述技術(shù)方案，當(dāng)發(fā)電廠、變電所應(yīng)用本發(fā)明，并根據(jù)保護(hù)、計(jì)量需要采用不完全三角形(V-V接線)或一次繞組不再有接地點(diǎn)的(Y.Yn接線)電壓互感器時(shí)，這時(shí)系統(tǒng)就不再存在L-C諧振電路。因L-C諧振電路的消除，系統(tǒng)就不會(huì)再發(fā)生電壓互感器因基頻、倍頻、分頻或鐵磁諧振過(guò)電壓、過(guò)電流而引起前面背景技術(shù)中所述的常發(fā)故障，無(wú)疑將因前述電壓互感器故障的消除而使運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和工作量大大降低，將更加有力地保障電網(wǎng)供電的安全運(yùn)行。
四

圖1是背景技術(shù)中系統(tǒng)存在的L-C諧振電路示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的示意圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例2的示意圖。
圖4是本發(fā)明實(shí)施例3的示意圖。
圖5是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的柜體示意圖五具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述參照附圖，一種小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法，采用一組按星形接線接入系統(tǒng)且中性點(diǎn)直接接地的非電感性元件組1，通過(guò)測(cè)量器件2測(cè)量非電感性元件組1的電流或電壓參數(shù)，提供系統(tǒng)相對(duì)地電流或電壓信息，當(dāng)采用測(cè)量電流方式時(shí)，通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換器3將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，由電壓顯示器4顯示系統(tǒng)三相電壓，監(jiān)視系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)；采用接地報(bào)警器件5接于非電感性元件組1的中性線，測(cè)量非電感性元件組1的零序電流，由報(bào)警器6顯示系統(tǒng)絕緣狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視。
實(shí)施例1參照附圖2，所述非電感性元件組1每相由單個(gè)電容器C或電阻器R構(gòu)成。圖2中是由單臺(tái)電容器C用測(cè)量電流的方法組成，與一次繞組為星形接線的電壓互感器PT2聯(lián)合構(gòu)成的系統(tǒng)電壓測(cè)量系統(tǒng)。因電壓互感器PT2測(cè)量原理和方法，系電工測(cè)量方面的公知技術(shù)，此處不作說(shuō)明，以下僅就非電感性元件組1應(yīng)用情況加以說(shuō)明。
已知電容器電容量為C，其容抗Xc＝1/ωC；系統(tǒng)正常時(shí)，三相對(duì)地電壓為系統(tǒng)線電壓Ux的 倍，此時(shí)流過(guò)電容器的電流為ICA=ICB=ICC=ωC×Ux/3,]]>零序電流I0＝0；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，據(jù)電工原理知道，接地相(例如A相)對(duì)地電壓將降低為0，完好相(B、C相)對(duì)地電壓將升高 倍，其值為系統(tǒng)線電壓Ux；其零序電壓將升高為正常時(shí)相電壓的3倍，由此關(guān)系可得到A相接地時(shí)的各相電流和零序電流為I’CA＝0，I’CB＝I’CC＝UxωC，I’0＝3IA。
從以上電流變化可見，其規(guī)律完全與用星形接線且中性點(diǎn)直接接地的電磁式電壓互感器測(cè)量系統(tǒng)相對(duì)地電壓和零序電壓的規(guī)律一樣，說(shuō)明本發(fā)明可用來(lái)向絕緣監(jiān)視裝置提供系統(tǒng)對(duì)地電壓和零序電壓信息。為了適應(yīng)發(fā)電廠、變電站值班員的監(jiān)視習(xí)慣，上面測(cè)得的電流經(jīng)過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換器3變換，使絕緣監(jiān)視裝置顯示相對(duì)地電壓值和零序電壓值，此時(shí)的功能就將和現(xiàn)行絕緣監(jiān)視裝置的表現(xiàn)形式完全一樣而便于值班員監(jiān)視。
實(shí)施例2參照附圖3，所述的非電感性元件組1每相由兩臺(tái)以上電阻器R或電容器C串聯(lián)構(gòu)成。圖3中是由兩臺(tái)電阻器R串聯(lián)，用測(cè)量分壓元件電壓方法組成，與一次繞組為不完全三角形(V-V接線)的電壓互感器PT2聯(lián)合構(gòu)成電壓測(cè)量系統(tǒng)，由圖3可見，每相的電阻值(或容抗)為每一元件阻值相加，即RA＝RB＝RC＝R1+R2，系統(tǒng)正常時(shí)，每相電流為IA=IB=IC=Ux/(3×RA);]]>I0＝0A，且有UR1＝IAR1，UR2＝IAR2關(guān)系。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，接地相UAD＝0，UBD＝UCD＝UX，此時(shí)I’A＝UAD/RA＝0，I'B=I'C=3×Ux/(3×RA)=Ux/RA,]]>升高到正常情況下的 倍，而I’0升高為正常值的3倍，電阻器R2上的電壓，因阻值不變，電流升高 倍，所以測(cè)得電阻器R2的電壓值也可同樣向絕緣監(jiān)視裝置提供系統(tǒng)對(duì)地電壓信息，其分壓比為K＝(R1+R2)/R2。
實(shí)施例3參照附圖4，所述的非電感性元件組1每相由一臺(tái)或數(shù)臺(tái)電容器C和電阻器R串聯(lián)構(gòu)成。圖4中是由一臺(tái)電容器C和一臺(tái)電阻器R串聯(lián)連接，用測(cè)量相電流的方法組成，并與一次繞組為三角形接線的電壓互感器PT2聯(lián)合構(gòu)成系統(tǒng)電壓測(cè)量系統(tǒng)。此例中除每相阻抗為ZA＝ZB＝ZC＝(R2＋XC2)1/2與實(shí)施例1(參見附圖2)中XC＝1/ωC不同外，其余與實(shí)施例1完全相同。此例也可用分壓方式取得相對(duì)地電壓的方法，僅此時(shí)的分壓比應(yīng)為K＝(R2+XC2)1/2/R，其余與實(shí)施例2相同。
可見，當(dāng)非電感性元件組1當(dāng)每相含有兩個(gè)以上非電感性元件時(shí)，可通過(guò)測(cè)量其中一個(gè)元件上的分布電壓參數(shù)，可提供系統(tǒng)相對(duì)地電壓。
一種實(shí)現(xiàn)如上所述小電流接地系統(tǒng)絕緣監(jiān)視方法的裝置，主要由柜體7，裝設(shè)于柜體7內(nèi)的非電感性元件組1、測(cè)量器件2、電流/電壓轉(zhuǎn)換器3、電壓顯示器4和報(bào)警器件5組成；非電感性元件組1采用星形接線接于電網(wǎng)，其中性點(diǎn)接地，測(cè)量器件2測(cè)量非電感性元件組1的相電流后，通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換器3將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，由電壓顯示器4顯示系統(tǒng)三相電壓，報(bào)警器件5接于非電感性元件組1的中性線，測(cè)量非電感性元件組1的零序電流，由報(bào)警器6顯示系統(tǒng)絕緣狀態(tài)。
所述柜體7的頂部設(shè)置有小母線室8，柜門上設(shè)置有指示儀表9、視窗10、推進(jìn)搖把插孔11、門鎖拴把12、門鎖孔13，柜體7的后部設(shè)置有主母線14。
由于采用了上述技術(shù)方案，當(dāng)發(fā)電廠、變電所應(yīng)用本發(fā)明，并根據(jù)保護(hù)、計(jì)量需要采用不完全三角形(V-V接線)或一次繞組不再有接地點(diǎn)的(Y.Yn接線)電壓互感器時(shí)，這時(shí)系統(tǒng)就不再存在L-C諧振電路。因L-C諧振電路的消除，系統(tǒng)就不會(huì)再發(fā)生電壓互感器因基頻、倍頻、分頻或鐵磁諧振過(guò)電壓、過(guò)電流而引起前面背景技術(shù)中所述的常發(fā)故障，無(wú)疑將因前述電壓互感器故障的消除而使運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用和工作量大大降低，將更加有力地保障電網(wǎng)供電的安全運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法，其特征在于采用一組按星形接線接入系統(tǒng)且中性點(diǎn)直接接地的非電感性元件組(1)，通過(guò)測(cè)量器件(2)測(cè)量非電感性元件組(1)的電流或電壓參數(shù)，提供系統(tǒng)相對(duì)地電流或電壓信息，當(dāng)采用測(cè)量電流方式時(shí)，通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換器(3)將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，由電壓顯示器(4)顯示系統(tǒng)三相電壓，監(jiān)視系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)；采用接地報(bào)警器件(5)接于非電感性元件組(1)的中性線，測(cè)量非電感性元件組(1)的零序電流，由報(bào)警器(6)顯示系統(tǒng)絕緣狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法，其特征在于所述的非電感性元件組(1)每相由單臺(tái)電容器(C)或電阻器(R)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法，其特征在于所述的非電感性元件組(1)每相由兩臺(tái)以上電阻器(R)或電容器(C)串聯(lián)構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法，其特征在于所述的非電感性元件組(1)每相由一臺(tái)或數(shù)臺(tái)電容器(C)和電阻器(R)串聯(lián)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法，其特征在于所述的非電感性元件組(1)當(dāng)每相含有兩個(gè)以上非電感性元件時(shí)，可通過(guò)測(cè)量其中一個(gè)元件上的分布電壓參數(shù)，提供系統(tǒng)相對(duì)地電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法，其特征在于所述的測(cè)量器件(2)采用電流互感器實(shí)現(xiàn)相電流的測(cè)量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法，其特征在于所述的報(bào)警器件(5)采用電流互感器實(shí)現(xiàn)零序電流的測(cè)量。
8.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的小電流接地系統(tǒng)絕緣監(jiān)視方法的裝置，其特征在于主要由柜體(7)，裝設(shè)于柜體(7)內(nèi)的非電感性元件組(1)、測(cè)量器件(2)、電流/電壓轉(zhuǎn)換器(3)、電壓顯示器(4)和報(bào)警器件(5)組成；非電感性元件組(1)采用星形接線接于電網(wǎng)，其中性點(diǎn)接地，測(cè)量器件(2)測(cè)量非電感性元件組(1)的相電流后，通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換器(3)將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，由電壓顯示器(4)顯示系統(tǒng)三相電壓，報(bào)警器件(5)接于非電感性元件組(1)的中性線，測(cè)量非電感性元件組(1)的零序電流，由報(bào)警器(6)顯示系統(tǒng)絕緣狀態(tài)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于所述柜體(7)的頂部設(shè)置有小母線室(8)，柜門上設(shè)置有指示儀表(9)、視窗(10)、推進(jìn)搖把插孔(11)、門鎖拴把(12)、門鎖孔(13)，柜體(7)的后部設(shè)置有主母線(14)。
全文摘要
一種小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視方法及實(shí)現(xiàn)該方法的裝置，采用一組按星形接線接入系統(tǒng)且中性點(diǎn)直接接地的非電感性元件組1，通過(guò)測(cè)量器件2測(cè)量非電感性元件組1的電流或電壓參數(shù)，提供系統(tǒng)相對(duì)地電流或電壓信息，當(dāng)采用測(cè)量電流方式時(shí)，通過(guò)電流/電壓轉(zhuǎn)換器3將電流值轉(zhuǎn)換為電壓值，由電壓顯示器4顯示系統(tǒng)三相電壓，監(jiān)視系統(tǒng)的絕緣狀態(tài)；采用接地報(bào)警器件5接于非電感性元件組1的中性線，測(cè)量非電感性元件組1的零序電流，由報(bào)警器6顯示系統(tǒng)絕緣狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)視?？上妷夯ジ衅靼l(fā)生基頻、倍頻、分頻諧振，有效避免電壓互感器保險(xiǎn)熔斷、爆炸、電壓互感器自身燒毀等事故。
文檔編號(hào)G01R31/02GK1664597SQ20051000488
公開日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2005年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年2月3日
發(fā)明者劉振伶, 劉彥生, 姜俊莉, 劉占榮, 程志明 申請(qǐng)人:中國(guó)石化集團(tuán)河南石油勘探局水電廠