CN106877307A - 软开关消弧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软开关消弧装置。它的母线端子(1)和接地端子(9)间串接组合式分相控制开关(2)、选相开关(5)和电流传感器(8)及并联于选相开关(5)两端的第二电压传感器(6)和阻抗器(4)，以及第一电压传感器(3)；用于当发生单相接地故障后，测控部件(7)先合闸组合式分相控制开关(2)中的故障相触头，再由第二电压传感器(6)和电流传感器(8)的输出综合判断是否合错相，若是则分闸组合式分相控制开关(2)中的故障相触头，并重新判别故障相，否则合闸选相开关(5)，故障消除后依次分闸选相开关(5)、组合式分相控制开关(2)中的故障相触头。它可广泛地用于3‑66kV中性点不直接接地系统中的单相接地故障处理。

Description

软开关消弧装置

技术领域

本发明涉及一种消弧装置，尤其是一种软开关消弧装置。

背景技术

目前，我国基于中性点非有效接地方式的配电网具有供电可靠性高之优点，大都采用该种供配电方式。单相接地故障是该方式中常见的故障，人们为了确定发生的故障相并及时对其进行处理，做出了不懈的努力，如中国实用新型专利CN 205693353 U于2016年11月16日公告的一种配电网消弧装置。该装置的电压互感器串高压熔断器联接在母线与地网之间，一级开关的三台单相高压开关的高压端分别与三相母线联接、低压端并联后与二级开关的高压端相联接，二级开关的低压端串电流互感器与地网联接，电压取样单元接在二级开关的高压端与电流互感器之间；当发生单相接地故障时，监控单元用于根据电压互感器输出的二次侧相电压和开三角电压进行监测和分析得出故障判断结果，输出分、合闸指令，控制一级开关和二级开关动作。这种装置虽能有效地消除雷电闪络等引起的配电网单相弧光接地故障，并在执行消弧动作时能有效防止相间短路，却也存在着不足之处，首先，在消除单相弧光接地故障的过程中，极易发生强烈的暂态电流，尤为开关闭合在弧光过电压的峰值期会导致高频冲击电压和高频冲击电流，不仅易对装置中各部件的绝缘产生冲击损伤，也易对配电网产生二次干扰；其次，在故障恢复后复归开关的过程中，会产生操作过电压，影响配电网的正常运行、损坏配电网的绝缘及正常运行的设备，增加了配电网因过电压而造成事故的风险。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种在处理单相弧光接地故障的过程中无强烈的冲击电流和操作过电压的软开关消弧装置。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：软开关消弧装置包括母线端子和接地端子间串接的组合式分相控制开关、选相开关和电流传感器及并联于选相开关两端的第二电压传感器，以及第一电压传感器，其中，组合式分相控制开关和选相开关的控制端、第一电压传感器和第二电压传感器及电流传感器的二次侧均与测控部件电连接，特别是，

所述选相开关的两端并联连接有阻抗器；用于当第一电压传感器监测到发生单相接地故障后，测控部件先合闸组合式分相控制开关中的故障相触头，再由第二电压传感器和电流传感器的输出综合判断是否合错相，若是则分闸组合式分相控制开关中的故障相触头，并重新判别故障相，否则合闸选相开关，故障消除后依次分闸选相开关、组合式分相控制开关中的故障相触头。

作为软开关消弧装置的进一步改进：

优选地,第一电压传感器、第二电压传感器为电磁式电压互感器，或电阻分压器，或电容分压器，或电容式电压互感器，或霍尔电压传感器。

优选地,电流传感器为电磁式电流互感器，或分流器，或电子式电流互感器，或光纤电流传感器。

优选地,阻抗器为阻性阻抗器、感性阻抗器中的一种或两种混合物。

优选地,阻性阻抗器的阻值为10-200Ω。

优选地,测控部件为微型计算机，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：

采用这样的结构后，在发生接地故障后的消弧过程中，由于阻抗器的阻抗远小于与其并联连接的第二电压传感器的阻抗，从而既使组合式分相控制开关中的故障相触头合闸瞬间的高频冲击电压和高频冲击电流通过阻抗器得到了有效的抑制，又使在故障恢复后，组合式分相控制开关中的故障相触头分闸的过程中，因阻抗器的泄流作用而抑制了配电网恢复时的冲击涌流和操作过电压；进而使本装置可广泛地用于3-66kV中性点不直接接地系统中的单相接地故障处理。

附图说明

图1是本发明的一种基本电路结构原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选方式作进一步详细的描述。

参见图1，软开关消弧装置的构成如下：

母线端子1和接地端子9间串接有电压检测支路和消弧支路。其中，

电压检测支路为其二次侧与测控部件7的输入端电连接的第一电压传感器3。

消弧支路由串接的组合式分相控制开关2、选相开关5和电流传感器8，以及选相开关5的两端并联连接阻抗器4和第二电压传感器6组成；其中的组合式分相控制开关2和选相开关5的控制端与测控部件7的输出端电连接，第二电压传感器6和电流传感器8的二次侧与测控部件7的输入端电连接。

上述各支路中的第一电压传感器3、第二电压传感器6为电磁式电压互感器(或电阻分压器，或电容分压器，或电容式电压互感器，或霍尔电压传感器)，电流传感器8为电磁式电流互感器(或分流器，或电子式电流互感器，或光纤电流传感器)，阻抗器4为阻值50(可为10-200)Ω的阻性阻抗器(或阻性阻抗器、感性阻抗器中的一种或两种混合物)，测控部件7为微型计算机(或单片机，或数字信号处理器)。

使用时，只需将本装置的母线端子1和接地端子9分别接入中性点不直接接地的配电网系统中。

当本装置的第一电压传感器3监测到发生单相接地故障后，测控部件7先合闸组合式分相控制开关2中的故障相触头。再由第二电压传感器6和电流传感器8的输出综合判断是否合错相：若是则分闸组合式分相控制开关2中的故障相触头，并重新判别故障相；否则合闸选相开关5，使消弧支路近乎零阻抗地转移故障点的电流。故障消除后，依次分闸选相开关5、组合式分相控制开关2中的故障相触头，避免了冲击涌流和操作过电压在配电网恢复时对其的损害。

显然，本领域的技术人员可以对本发明的软开关消弧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 (6)

1.一种软开关消弧装置，包括母线端子(1)和接地端子(9)间串接的组合式分相控制开关(2)、选相开关(5)和电流传感器(8)及并联于选相开关(5)两端的第二电压传感器(6)，以及第一电压传感器(3)，其中，组合式分相控制开关(2)和选相开关(5)的控制端、第一电压传感器(3)和第二电压传感器(6)及电流传感器(8)的二次侧均与测控部件(7)电连接，其特征在于：

所述选相开关(5)的两端并联连接有阻抗器(4)；用于当第一电压传感器(3)监测到发生单相接地故障后，测控部件(7)先合闸组合式分相控制开关(2)中的故障相触头，再由第二电压传感器(6)和电流传感器(8)的输出综合判断是否合错相，若是则分闸组合式分相控制开关(2)中的故障相触头，并重新判别故障相，否则合闸选相开关(5)，故障消除后依次分闸选相开关(5)、组合式分相控制开关(2)中的故障相触头。

2.根据权利要求1所述的软开关消弧装置，其特征是第一电压传感器(3)、第二电压传感器(6)为电磁式电压互感器，或电阻分压器，或电容分压器，或电容式电压互感器，或霍尔电压传感器。

3.根据权利要求1所述的软开关消弧装置，其特征是电流传感器(8)为电磁式电流互感器，或分流器，或电子式电流互感器，或光纤电流传感器。

4.根据权利要求1所述的软开关消弧装置，其特征是阻抗器(4)为阻性阻抗器、感性阻抗器中的一种或两种混合物。

5.根据权利要求4所述的软开关消弧装置，其特征是阻性阻抗器的阻值为10-200Ω。

6.根据权利要求1所述的软开关消弧装置，其特征是测控部件(7)为微型计算机，或单片机，或数字信号处理器。