CN103050961A - 处理瞬时性单相接地故障的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种处理瞬时性单相接地故障的装置。它包括支路(2)上的零序电流互感器(3)，连接有支路(2)的母线(1)与地间跨接的电压互感器(5)和接地变压器(6)，其中，零序电流互感器(3)、电压互感器(5)的二次侧与控制器(10)的输入端电连接，接地变压器(6)的中性点与地间串接有可控硅(7)、其控制端与控制器(10)的输出端电连接的直流偏磁消弧线圈，特别是直流偏磁消弧线圈为脉冲式直流偏磁消弧线圈(8)；所述的电压互感器(5)与母线(1)间串接有第一熔丝(4)和隔离开关(11)，所述的接地变压器(6)与母线(1)间串接有第二熔丝(9)和隔离开关(11)。它可广泛地用于3～66KV中性点不直接接地的系统中。

Description

处理瞬时性单相接地故障的装置

技术领域

本发明涉及一种处理单相接地故障的装置，尤其是一种处理瞬时性单相接地故障的装置。

背景技术

在我国的3～66KV中性点不直接接地系统中，发生单相接地故障是最常见的一种故障。当10KV架空线路或35KV电缆线路中出现瞬时性单相接地电容电流大于10A时，人们常采用消弧线圈接地装置来补偿单相接地电容电流，如中性点不直接接地系统中目前正广泛使用的。该消弧线圈接地装置多由脉冲电流选线部件和消弧线圈补偿部件组成，其中的脉冲电流选线部件主要由支路上安装的零序电流互感器、连接有支路的母线与地之间跨接的电压互感器和接地变压器，以及控制器组成，其中，接地变压器的中性点与地之间串接有可控硅，消弧线圈补偿部件主要由其控制端与控制器电连接的消弧线圈组成。当系统中发生单相接地故障时，先由脉冲电流选线部件判查出发生接地故障的支路及其中的相，再由控制器启动消弧线圈投入工作，利用消弧线圈的电感电流来补偿单相接地电容电流。但是，这种消弧线圈接地装置是基于中性点不直接接地系统发生单相接地故障时，系统最长可以供电两个小时的电力系统安全运行的相关规定，按照连续两小时的长期工作时间来设计和制造的，尤为其中的消弧线圈，致使消弧线圈的线圈和铁心的体积均过于偏大，导致了原材料铜和铁的使用量较多，使其制造成本难以降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的欠缺之处，提供一种其中的消弧线圈的体积小、原材料铜和铁使用量较少的处理瞬时性单相接地故障的装置。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：处理瞬时性单相接地故障的装置包括支路上的零序电流互感器，连接有支路的母线与地之间跨接的电压互感器和接地变压器，其中，零序电流互感器、电压互感器的二次侧与控制器的输入端电连接，接地变压器的中性点与地之间分别串接有可控硅、直流偏磁消弧线圈，直流偏磁消弧线圈的控制端与控制器的输出端电连接，特别是，

所述直流偏磁消弧线圈为脉冲式直流偏磁消弧线圈。

作为处理瞬时性单相接地故障的装置的进一步改进，所述的电压互感器与母线之间串接有第一熔丝和隔离开关；所述的接地变压器与母线之间串接有第二熔丝和隔离开关；所述的控制器为微型计算机，或单片机，或数字信号处理器。

相对于现有技术的有益效果是，采用在支路上设置零序电流互感器，连接有支路的母线与地之间跨接有电压互感器和接地变压器，其中，零序电流互感器、电压互感器的二次侧与控制器的输入端电连接，接地变压器的中性点与地之间分别串接有可控硅、直流偏磁消弧线圈，直流偏磁消弧线圈的控制端与控制器的输出端电连接的基础上，再使用直流偏磁消弧线圈为脉冲式直流偏磁消弧线圈的技术方案，既满足了系统的运行要求，当发生瞬时性单相接地故障时，脉冲式直流偏磁消弧线圈又能产生一个瞬时性的电感电流，还针对瞬时性单相接地故障的特点——直流偏磁消弧线圈一直处于瞬时工作状态或空载运行状态，突破传统的直流偏磁消弧线圈的工作方式，采用了脉冲式的工作方式，将现有技术的按两小时长期工作的直流偏磁消弧线圈改变成脉冲式直流偏磁消弧线圈，使其的体积大为减小，节省了大量的原材料铜和铁，极大地降低了制造成本，取得了良好的经济和社会效益。

作为有益效果的进一步体现，一是电压互感器与母线之间优选串接有第一熔丝和隔离开关，接地变压器与母线之间优选串接有第二熔丝和隔离开关，均利于对电压互感器、接地变压器进行有效地保护和便于对其进行日常维护；二是控制器优选为微型计算机，或单片机，或数字信号处理器，除易于编程外，还具有通用性、用户界面好的特点。

附图说明

下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。

图1是本发明的一种基本结构示意图。

具体实施方式

参见图1，处理瞬时性单相接地故障的装置的构成如下：与母线1电连接的每条支路2上均置有零序电流互感器3，零序电流互感器3的二次侧与控制器10的输入端电连接。连接有支路2的母线1与地之间依次串接有隔离开关11、第二熔丝9、接地变压器6和可控硅7及脉冲式直流偏磁消弧线圈8；其中，可控硅7的阳极和阴极分别与接地变压器6的中性点和地电连接，脉冲式直流偏磁消弧线圈8串接于接地变压器6的中性点与地之间，可控硅7的门极、脉冲式直流偏磁消弧线圈8的控制端均与控制器10的输出端电连接。隔离开关11和第二熔丝9的接点与地之间还跨接有第一熔丝4和电压互感器5，其中，电压互感器5的二次侧与控制器10的输入端电连接。控制器10为单片机。

本装置在电力系统正常运行时，装置中的脉冲式直流偏磁消弧线圈8的端电压为零或为一个很小的值。当系统发生瞬时性的单相接地故障时，接地变压器6的中性点电压升高为相电压，此时的电压互感器5将输出一个比较大的发生单相接地故障的零序电压送往控制器10，由控制器10迅速触发可控硅7导通，把中性点不直接接地系统瞬时性的变为中性点直接接地系统，在故障支路和中性点之间形成了一个可控的脉冲电流，使装置快速地完成了选线，并由控制器10同时启动脉冲式直流偏磁消弧线圈8工作，使脉冲式直流偏磁消弧线圈8产生一个瞬时性的电感电流，用来补偿接地电容电流，使系统恢复正常。在处理瞬时性单相接地故障的过程中，脉冲式直流偏磁消弧线圈8一直处于瞬时工作状态或空载运行状态。

显然，本领域的技术人员可以对本发明的处理瞬时性单相接地故障的装置进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种处理瞬时性单相接地故障的装置，包括支路(2)上的零序电流互感器(3)，连接有支路(2)的母线(1)与地之间跨接的电压互感器(5)和接地变压器(6)，其中，零序电流互感器(3)、电压互感器(5)的二次侧与控制器(10)的输入端电连接，接地变压器(6)的中性点与地之间分别串接有可控硅(7)、直流偏磁消弧线圈，直流偏磁消弧线圈的控制端与控制器(10)的输出端电连接，其特征在于：

所述直流偏磁消弧线圈为脉冲式直流偏磁消弧线圈(8)。

2.根据权利要求1所述的处理瞬时性单相接地故障的装置，其特征是电压互感器(5)与母线(1)之间串接有第一熔丝(4)和隔离开关(11)。

3.根据权利要求1所述的处理瞬时性单相接地故障的装置，其特征是接地变压器(6)与母线(1)之间串接有第二熔丝(9)和隔离开关(11)。

4.根据权利要求1所述的处理瞬时性单相接地故障的装置，其特征是控制器(10)为微型计算机，或单片机，或数字信号处理器。