CN103928922A - 一种调匝式消弧线圈装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种调匝式消弧线圈装置，包括不可调线圈、可调线圈、晶闸管阀组、控制器以及驱动保护电路；不可调线圈通过可调线圈与晶闸管阀组的一端连接；晶闸管阀组的另一端与地相接；晶闸管阀组通过驱动保护电路与控制器相连；控制器用于产生晶闸管阀组的控制脉冲，驱动保护电路则将该脉冲转化为晶闸管阀组的驱动信号；同时驱动保护电路用于检测晶闸管阀组的工作状态，并产生检测信号反馈给控制器。控制器对晶闸管阀的控制，实现对消弧线圈可调部分的精确调整，快速补偿单相接地故障电容电流，晶闸管阀组的响应速度远远高于机械开关；装置无需限压电阻，避免了限压电阻选择的麻烦和带来可靠性的降低。

Description

一种调匝式消弧线圈装置

技术领域

本发明涉及一种调匝式消弧线圈装置。

背景技术

目前，配电网中广泛使用的自动跟踪消弧线圈，最多的是调匝式，老式手动调匝式消弧线圈由于不能精确跟踪电网电容电流变化，其使用越来越受到限制。自动调匝式消弧线圈虽然克服了手动调匝式消弧线圈存在的调谐困难、残流不易控制等缺点，但由于其采用的是机械传动装置，动作速度慢，不能在故障瞬间迅速换挡，因此只能采用预调谐方式，即在电网正常运行情况下消弧线圈预先自动调整到全补偿点，为了抑制消弧线圈与对地电容之间的串联谐振问题，需要在消弧线圈与地之间串联一个限压电阻以保证中性点位移电压不大于额定相电压的15%。发生单相接地故障时迅速切除限压电阻进行全补偿。但是这种方式限压电阻控制复杂，电阻热容量必须仔细核算，难以实现精确补偿。

发明内容

发明目的：本发明的目的是针对现有技术的不足而公开了一种调匝式消弧线圈装置，从而解决了传统自动调匝式消弧线圈调节速度慢，且需要安装限压电阻缺点。

技术方案：为了实现发明的目的，本发明公开了一种调匝式消弧线圈装置，包括不可调线圈、可调线圈、晶闸管阀组、控制器以及驱动保护电路；不可调线圈的一端与配电网中性点连接，其另一端与可调线圈的一端连接；可调线圈的另一端与晶闸管阀组的一端连接；晶闸管阀组的另一端与地相接；晶闸管阀组通过驱动保护电路与控制器相连；其中，控制器用于产生晶闸管阀组的控制脉冲，驱动保护电路则将该控制脉冲转化为晶闸管阀组的驱动信号；同时驱动保护电路用于检测晶闸管阀组的工作状态并生成检测信号，并将该检测信号反馈给控制器。

作为优选，上述装置还包括人机交互界面，人机交互界面与控制器相连，用于显示装置的工作状态；同时还用于输入控制指令。

作为优选，所述晶闸管阀组由若干并联的晶闸管串联组构成，晶闸管串联组由若干串联的并联晶闸管对构成，并联晶闸管对由一对晶闸管并联构成且晶闸管方向相反。可调线圈的另一端通过分接头与晶闸管阀组的一端连接；分接头的一端与可调线圈的另一端相连，分接头的另一端的每个分接线都与不同晶闸管阀组的晶闸管串联组的一端相接；晶闸管串联组的另一端接地。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下优点：控制器对晶闸管阀的控制，实现对消弧线圈可调部分的精确调整，快速补偿单相接地故障电容电流，电力电子开关的响应速度远远高于机械开关；装置无需限压电阻，避免了限压电阻选择的麻烦和带来可靠性的降低。同时这样的装置也可以方便对已使用的机械调匝式消弧线圈进行升级改造，只需在原有的基础上，加装晶闸管阀和控制电路即可。

附图说明

图1为本发明的调匝式消弧线圈装置的结构图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，不可调线圈1的一端与配电网中性点连接，其另一端与可调线圈2的一端连接，不可调线圈1是用于初步动态补偿系统电容电流；可调线圈2的另一端通过分接头引出m个引脚，与之相对应连接的是晶闸管阀组3包含有m组的晶闸管串联组31，晶闸管串联组31并联连接，晶闸管串联组31由n个串联的并联晶闸管对311构成，并联晶闸管对311由一对晶闸管并联构成且晶闸管方向相反，其中n根据配电网电压等级确定；晶闸管阀组3的晶闸管串联组31另一端接地。同时晶闸管阀组3通过驱动保护电路5与控制器4相连，控制器4用于产生晶闸管阀组3的m位控制脉冲，驱动保护电路5则将该m位的控制脉冲转化为晶闸管阀组的驱动信号；同时驱动保护电路5用于检测晶闸管阀组3的工作状态并生成检测信号，并将该检测信号反馈给控制器4。

系统正常工作时，控制器4根据对电网参数监测，检测出系统电容电流大小，计算出系统脱谐度，发出响应的晶闸管阀组3控制信号给驱动保护电路5，驱动保护电路5直接驱动相应晶闸管阀组3的晶闸管串联组31导通，保证消弧线圈系统工作在远离谐振点的过补偿状态。系统发生单相接地故障，通过零序电压互感器对电网中性点电压的检测，控制器4根据之前测到的电网电容电流参数，快速发出晶闸管阀组3控制信号，控制相应晶闸管阀组3的晶闸管串联组31关断与导通，使消弧线圈系统进入全补偿状态，保证可靠熄弧。

该装置的工作过程中，驱动保护电路5时刻检测晶闸管阀组3的工作状态，一旦发现有过压、过流、过温等故障，及时将状态反馈给控制器4，控制器4做相应处理，比如将晶闸管阀3中出故障的晶闸管串联模块关闭，触发其相邻的晶闸管串联模块工作，并将故障信息反应在人机交互界面6上，发出故障警报等。

控制器4对晶闸管阀组3的控制，实现对消弧线圈可调部分的精确调整，快速补偿单相接地故障电容电流，晶闸管阀组3的响应速度远远高于机械开关；装置无需限压电阻，避免了限压电阻选择的麻烦和带来可靠性的降低。同时这样的装置也可以方便对已使用的机械调匝式消弧线圈进行升级改造，只需在原有的基础上，加装晶闸管阀和控制电路即可。而人机交互界面6的应用使得系统更加具有可操作性，特别是紧急情况下的认为干预。

Claims (5)

1.一种调匝式消弧线圈装置，其特征在于，包括不可调线圈（1）、可调线圈（2）、晶闸管阀组（3）、控制器（4）以及驱动保护电路（5）；

不可调线圈（1）的一端与配电网中性点连接，其另一端与可调线圈（2）的一端连接；

可调线圈（2）的另一端与晶闸管阀组（3）的一端连接；

晶闸管阀组（3）的另一端与地相接；

晶闸管阀组（3）通过驱动保护电路（5）与控制器（4）相连；

其中，控制器（4）用于产生晶闸管阀组（3）的控制脉冲，驱动保护电路（5）则将该控制脉冲转化为晶闸管阀组（3）的驱动信号；同时驱动保护电路（5）用于检测晶闸管阀组（3）的工作状态并生成检测信号，并将该检测信号反馈给控制器（4）。

2.如权利要求1所述的一种调匝式消弧线圈装置，其特征在于，该装置还包括人机交互界面（6），人机交互界面（6）与控制器（4）相连，用于显示装置的工作状态。

3.如权利要求2所述的一种调匝式消弧线圈装置，其特征在于，人机交互界面（6）还用于输入控制指令。

4.如权利要求1或2所述的一种调匝式消弧线圈装置，其特征在于，晶闸管阀组（3）由若干并联的晶闸管串联组（31）构成，晶闸管串联组（31）由若干串联的并联晶闸管对（311）构成，并联晶闸管对（311）由一对晶闸管并联构成且晶闸管方向相反。

5.如权利要求4所述的一种调匝式消弧线圈装置，其特征在于，可调线圈（2）的另一端连接分接头的一端，分接头另一端的每个引脚都与不同晶闸管阀组（3）的晶闸管串联组（31）的一端相接；晶闸管串联组（31）的另一端接地。