單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置及保護方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置及保護方法。現(xiàn)有電網(wǎng)不能分辨是金屬性接地或弧光接地，擴大了故障點電流燒熾。一種單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，其組成包括 : 殼體（ 12 ），安裝在所述的殼體中的隔離開關(guān)裝置裝有隔離開關(guān)（ 13 ），所述的隔離開關(guān)與控制機構(gòu)（ 3 ）電連接，所述的控制機構(gòu)與輔助開關(guān)電連接，所述的輔助開關(guān)的傳導(dǎo)線與消弧消諧控制器（ 1 ）連接，所述的消弧消諧控制器連接真空接觸器和真空開關(guān)，所述的消弧消諧控制器連接報警器；所述的消弧消諧控制器的開口三角繞組位置瞬間接入大功率的消諧電阻，小電流接地選線模塊與所述的消弧消諧控制器配合。本發(fā)明用于單相間歇性弧光接地過電壓保護。
【專利說明】單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置及保護方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
本發(fā)明涉及一種單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置及保護方法。
[0002]【背景技術(shù)】:
目前國外電網(wǎng)采取中性點經(jīng)小電阻接地的設(shè)計及運行方式，但這種系統(tǒng)發(fā)生單相接地時利用人為增加短路電流使斷路器速斷動作，直接將故障接地線路切除的方法，不能分辨出是金屬性接地或弧光接地，擴大了故障點的電流燒熾。并且在斷路器固有動作時間內(nèi)的過電壓無法有效限制，造成長時間、大面積的停電，從發(fā)展方面來講，是很不經(jīng)濟的。
[0003]隨著我國對城市及農(nóng)村電網(wǎng)大規(guī)模的技術(shù)改造，城市配電網(wǎng)必將向電纜化發(fā)展，城鄉(xiāng)結(jié)合部及農(nóng)村電網(wǎng)是進一步擴大，為了解決這類電網(wǎng)弧光接地產(chǎn)生長時間過電壓的問題，國內(nèi)普遍采用消弧線圈補償或自動跟蹤補償式的消弧線圈接地方式，沒有超脫中性點加裝消弧線圈的范疇，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確有難度。且用正弦波的電感電流去抵消非正弦波的電弧電流時，高頻分量部分無法抵消，同時，消弧線圈結(jié)構(gòu)復(fù)雜，運行可靠性差，投資大。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置及保護方法。
[0005]上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn):
一種單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，其組成包括:殼體，安裝在所述的殼體中的隔離開關(guān)裝置裝有隔離開關(guān)，所述的隔離開關(guān)與控制機構(gòu)電連接，所述的控制機構(gòu)與輔助開關(guān)電連接，所述的輔助開關(guān)的傳導(dǎo)線與消弧消諧控制器連接，所述的消弧消諧控制器連接真空接觸器和真空開關(guān)，所述的消弧消諧控制器連接報警器；所述的消弧消諧控制器的開口三角繞組位置瞬間接入大功率的消諧電阻，小電流接地選線模塊與所述的消弧消諧控制器配合。
[0006]所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，所述的隔離開關(guān)經(jīng)高壓限位熔斷器連接真空接觸器，所述的真空接觸器與高壓限位器連接，所述的高壓限位器連接過壓保護器，所述的殼體內(nèi)部裝有3個穿墻套管，所述的墻套管具有傳導(dǎo)線，所述的傳導(dǎo)線與所述的隔離開關(guān)裝置連接。
[0007]所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，所述的過壓保護器的傳導(dǎo)線與高壓熔斷器連接，所述的高壓熔斷器的傳導(dǎo)線與電壓互感器連接。
[0008]所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，所述的真空接觸器，其三相分體，各相一端分別接至母線，另一端直接接地正常運行時，均處于斷開狀態(tài)。
[0009]利用所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置進行保護的方法，該方法包括如下步驟:
首先將系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，消弧消諧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，所述的真空接觸器動作后，消弧消諧控制器故障相的真空接觸器斷開，若所述的真空接觸器斷開后，在無弧光接地故障，說明這一接地故障是暫時的，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，若所述的真空接觸器斷開后，再次出現(xiàn)弧光接地故障，則所述的消弧消諧控制器認定這一故障為永久性弧光接地，此時再次發(fā)出指令使故障相的真空開關(guān)閉合，所述的消弧消諧控制器按照預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出報警信號，告知值班人員發(fā)生的相別，在所述的真空開關(guān)接地點過程中出現(xiàn)的短暫的過電壓，故障相真空接觸器第二次閉合接地后不再分開，只有當故障線路自動或人工切除后，由中央控制室或所述的消弧消諧控制器發(fā)出復(fù)位指令，所述的消弧消諧控制器收到指令后，讓故障相真空接觸器斷開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行；
當系統(tǒng)發(fā)生諧振時，所述的消弧消諧控制器在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)的諧振系數(shù)，消耗諧振功率，從而消除系統(tǒng)的諧振故障；
將配備的小電流接地選線模塊與消諧裝置配合使用，系統(tǒng)發(fā)生的接地故障時，均能對接地線路進行準確選擇，當系統(tǒng)發(fā)生金屬性接地時，采用“群體比幅比相”的選線原理，根據(jù)線路零序電流的幅值和相位進行選線，當系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，選線模塊根據(jù)消弧裝置動作前后的線路零序電流的突變量進行選線。
[0010]有益效果:
1.本發(fā)明的消弧消諧及過壓保護裝置適用于中勝點非直接接地系統(tǒng)，主要用來限制系統(tǒng)運行中發(fā)生的各種相地及相間過電壓(如:大氣過電壓、單相間歇性弧光接地過電壓、鐵磁諧振過電壓等)，特別是消除了單相間歇性弧光接地過電壓，有效地保護電氣設(shè)備不受過電壓的危害，提高了電力系統(tǒng)運行的安全性和供電的可靠性。
[0011]本發(fā)明系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，消弧消諧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。
[0012]本發(fā)明的真空接觸器動作后，消弧消諧控制器故障相的真空接觸器斷開，若所述的真空接觸器斷開后，在無弧光接地故障，說明這一接地故障是暫時的，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，若所述的真空接觸器斷開后，再次出現(xiàn)弧光接地故障，則所述的消弧消諧控制器認定這一故障為永久性弧光接地,此時再次發(fā)出指令使故障相的真空開關(guān)閉合。
[0013]本發(fā)明消弧消諧控制器按照設(shè)定的程序發(fā)出報警信號，告知值班人員發(fā)生的相另IJ，在所述的真空開關(guān)接地點過程中出現(xiàn)的短暫的過電壓，故障相真空接觸器第二次閉合接地后不再分開，只有當故障線路自動或人工切除后，由中央控制室或所述的消弧消諧控制器發(fā)出復(fù)位指令，所述的消弧消諧控制器收到指令后，讓故障相真空接觸器斷開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行。
[0014]本發(fā)明系統(tǒng)發(fā)生諧振時，所述的消弧消諧控制器在開口三角繞組位置瞬間接入大功率的消諧電阻，利用消諧電阻破壞系統(tǒng)的諧振系數(shù)，消耗諧振功率，從而消除系統(tǒng)的諧振故障。
[0015]本發(fā)明的真空接觸器，其三相分體，各相一端分別接至母線，另一端直接接地正常運行時，均處于斷開狀態(tài)當有弧光接地時，控制動作閉合，各相之間閉鎖，當其中任一相閉合使該相母線接地后，其他兩相中的任何一相絕對不會動作閉合，所述的真空接觸器的作用是，當系統(tǒng)發(fā)生弧光接地過電壓時，使其由不穩(wěn)定的過電壓很高的弧光接地轉(zhuǎn)變成該相穩(wěn)定的金屬性直接接地，從而保護了設(shè)備，使其不受損害。
[0016]本發(fā)明配備的小電流接地選線模塊與消諧裝置配合使用，無論系統(tǒng)發(fā)生的何種類型的接地故障，均能對接地線路進行準確選擇，當系統(tǒng)發(fā)生金屬性接地時，采用“群體比幅比相”的選線原理，根據(jù)線路零序電流的幅值和相位進行選線，當系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，選線模塊根據(jù)消弧裝置動作前后的線路零序電流的突變量進行選線。
[0017]本發(fā)明各類相對地及相與相之間的過電壓均被限制到較低的電壓水平，原來由此引發(fā)的絕緣事故將大為減少，
9.本發(fā)明限制過電壓的機理與電網(wǎng)對地電容電流的大小無關(guān)，因而其保護性能不隨電網(wǎng)運行方式的改變而變化，大網(wǎng)小網(wǎng)均能使用，電網(wǎng)的擴大也無影響，本發(fā)明設(shè)備體積小，安裝、調(diào)試方便，既適用于變電站，同樣適用于發(fā)電廠的高壓廠用電系統(tǒng)，適用于新建電站，也適用于老電站的改造，價格低廉，相對消弧線圈系統(tǒng)而言，性能價格比高。
[0018]【專利附圖】
【附圖說明】:
附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]【具體實施方式】:
實施例1:
一種單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，其組成包括:殼體12，安裝在所述的殼體中的隔離開關(guān)裝置8裝有隔離開關(guān)13，所述的隔離開關(guān)與控制機構(gòu)3電連接，所述的控制機構(gòu)與輔助開關(guān)2電連接，所述的輔助開關(guān)的傳導(dǎo)線與消弧消諧控制器I連接，所述的消弧消諧控制器連接真空接觸器和真空開關(guān)，所述的消弧消諧控制器連接報警器；所述的消弧消諧控制器的開口三角繞組位置瞬間接入大功率的消諧電阻，小電流接地選線模塊與所述的消弧消諧控制器配合。
[0020]實施例2:
實施例1所述的隔離開關(guān)經(jīng)高壓限位熔斷器連接真空接觸器，所述的真空接觸器5與高壓限位器6連接，所述的高壓限位器連接過壓保護器10，所述的殼體內(nèi)部裝有3個穿墻套管7，所述的墻套管具有與消弧消諧控制器I連接傳導(dǎo)線，所述的傳導(dǎo)線與所述的隔離開關(guān)裝置連接。
[0021]實施例3:
實施例1或2所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，所述的過壓保護器的傳導(dǎo)線與高壓熔斷器9連接，所述的高壓熔斷器的傳導(dǎo)線與電壓互感器11連接。所述的隔離開關(guān)與高壓限位熔斷器4，所述的高壓限位熔斷器與真空接觸器5連接。
[0022]實施例4:
實施例1或2或3所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，所述的真空接觸器，其三相分體，各相一端分別接至母線，另一端直接接地正常運行時，均處于斷開狀態(tài)。
[0023]實施例5:
一種利用實施例1所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置進行保護的方法，本方法是首先將系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，消弧消諧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，所述的真空接觸器動作后，消弧消諧控制器故障相的真空接觸器斷開，若所述的真空接觸器斷開后，在無弧光接地故障，說明這一接地故障是暫時的，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，若所述的真空接觸器斷開后，再次出現(xiàn)弧光接地故障，則所述的消弧消諧控制器認定這一故障為永久性弧光接地，此時再次發(fā)出指令使故障相的真空開關(guān)閉合，所述的消弧消諧控制器按照預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出報警信號，告知值班人員發(fā)生的相別，在所述的真空開關(guān)接地點過程中出現(xiàn)的短暫的過電壓，故障相真空接觸器第二次閉合接地后不再分開，只有當故障線路自動或人工切除后，由中央控制室或所述的消弧消諧控制器形成的控制機構(gòu)發(fā)出復(fù)位指令，收到指令后，讓故障相真空接觸器斷開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行；
當系統(tǒng)發(fā)生諧振時，所述的消弧消諧控制器在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)的諧振系數(shù)，消耗諧振功率，從而消除系統(tǒng)的諧振故障；
將配備的小電流接地選線模塊與消諧裝置配合使用，無論系統(tǒng)發(fā)生的何種類型的接地故障，均能對接地線路進行準確選擇，當系統(tǒng)發(fā)生金屬性接地時，采用“群體比幅比相”的選線原理，根據(jù)線路零序電流的幅值和相位進行選線，當系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，選線模塊根據(jù)消弧裝置動作前后的線路零序電流的突變量進行選線。
【權(quán)利要求】
1.一種單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，其組成包括:殼體，其特征是:安裝在所述的殼體中的隔離開關(guān)裝置裝有隔離開關(guān)，所述的隔離開關(guān)與控制機構(gòu)電連接，所述的控制機構(gòu)與輔助開關(guān)電連接，所述的輔助開關(guān)的傳導(dǎo)線與消弧消諧控制器連接，所述的消弧消諧控制器連接真空接觸器和真空開關(guān)，所述的消弧消諧控制器連接報警器；所述的消弧消諧控制器的開口三角繞組位置瞬間接入大功率的消諧電阻，小電流接地選線模塊與所述的消弧消諧控制器配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，其特征是:所述的隔離開關(guān)經(jīng)高壓限位熔斷器連接真空接觸器，所述的真空接觸器與高壓限位器連接，所述的高壓限位器連接過壓保護器，所述的殼體內(nèi)部裝有3個穿墻套管，所述的墻套管具有傳導(dǎo)線，所述的傳導(dǎo)線與所述的隔離開關(guān)裝置連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，其特征是:所述的過壓保護器的傳導(dǎo)線與高壓熔斷器連接，所述的高壓熔斷器的傳導(dǎo)線與電壓互感器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置，其特征是:所述的真空接觸器，其三相分體，各相一端分別接至母線，另一端直接接地正常運行時，均處于斷開狀態(tài)。
5.一種利用權(quán)利要求1-4之一所述的單相間歇性弧光接地過電壓保護裝置進行保護的方法，其特征是:該方法包括如下步驟: 首先將系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，消弧消諧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，所述的真空接觸器動作后，消弧消諧控制器故障相的真空接觸器斷開，若所述的真空接觸器斷開后，在無弧光接地故障，說明這一接地故障是暫時的，系統(tǒng)恢復(fù)正常工作，若所述的真空接觸器斷開后，再次出現(xiàn)弧光接地故障，則所述的消弧消諧控制器認定這一故障為永久性弧光接地，此時再次發(fā)出指令使故障相的真空開關(guān)閉合，所述的消弧消諧控制器按照預(yù)先設(shè)定的程序發(fā)出報警信號，告知值班人員發(fā)生的相別，在所述的真空開關(guān)接地點過程中出現(xiàn)的短暫的過電壓，故障相真空接觸器第二次閉合接地后不再分開，只有當故障線路自動或人工切除后，由中央控制室或所述的消弧消諧控制器發(fā)出復(fù)位指令，收到指令后，故障相真空接觸器斷開，系統(tǒng)恢復(fù)正常運行； 當系統(tǒng)發(fā)生諧振時，所述的消弧消諧控制器在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)的諧振系數(shù)，消耗諧振功率，從而消除系統(tǒng)的諧振故障； 將配備的小電流接地選線模塊與消諧裝置配合使用，系統(tǒng)發(fā)生的接地故障時，均能對接地線路進行準確選擇，當系統(tǒng)發(fā)生金屬性接地時，采用“群體比幅比相”的選線原理，根據(jù)線路零序電流的幅值和相位進行選線，當系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，選線模塊根據(jù)消弧裝置動作前后的線路零序電流的突變量進行選線。
【文檔編號】H02H9/08GK104377683SQ201410702131
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月28日
【發(fā)明者】陳滿生 申請人:哈爾濱朗昇電氣股份有限公司