CN111682404A - 一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置 - Google Patents

一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，属于电力系统技术领域。所述10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置连接在变电站10kV母线和地之间，其包括集装箱及安装在集装箱内的接地变压器、高压开关柜、接地电阻、380V配电箱，其中，接地变压器设置有中性点，接地电阻一端连接在中性点上，另一端接地；高压开关柜串接在接地变压器与变电站10kV母线之间；本发明能够为10kV电力系统中性点提供临时的接地通道，为原接地系统停电创造条件，避免10kV线路接地保护功能缺失；同时可以作为临时供电设备为急需电力供应的场所提供临时的供电服务。通过将上述器件集中安装在集装箱内，方便运输至变电站或其他场所使用。

Description

一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置。
背景技术
在城镇地区和对供电可靠性、安全性有较高要求的地区，10kV电力系统属于间接接地系统，一般情况下中性点采用经消弧线圈接地或经小电阻接地方式。中性点经消弧线圈接地的供电方式可靠性较高，中性点经小电阻接地的供电方式安全性较高。随着用户对供电安全性要求越来越高，经消弧线圈的接地方式需逐步改造为经小电阻接地方式。
在改造过程中，消弧线圈需停电，在停电期间为保证消弧线圈所在母线10kV线路接地保护功能正常，需将该变电站10kV母线通过母联开关转由其他接地功能正常的变电站10kV母线进行供电。若变电站10kV母线负荷太重，转由其他变电站10kV母线供电时将导致主变过载或超载，影响设备安全运行。如果该变电站只有1台主变，消弧线圈停电时必须将10kV线路停电，影响用户正常供电；或者直接退出接地保护功能保持10kV线路继续运行，那就会降低10kV线路供电安全性，10kV线路接地故障时可能不会跳闸，或者跳闸范围扩大，影响正常设备运行。
发明内容
本发明的目的在于提供一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，临时替代变电站内消弧线圈或者小电阻柜，保持10kV线路接地功能正常，保证供电安全性，避免用户停电；同时，本发明能够供应380V电源，作为临时供电设备为变电站或需要使用380V电源的场所提供临时的供电服务，且使用方便。
为实现此目的，本发明采用以下技术方案：
一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，连接在变电站10kV母线和地之间，包括集装箱，及安装在集装箱内的：
380V配电箱；
接地变压器，设置有中性点，并能输出380V电压，与380V配电箱电连接；
高压开关柜，串接在接地变压器与变电站10kV母线之间；
接地电阻，一端连接在中性点上，另一端接地。
可选地，集装箱内还安装有保护装置，保护装置与接地变压器和高压开关柜电连接，接地变压器故障时，保护装置断开高压开关柜的开关。
可选地，集装箱上设有用于与外部连接的预留接口，预留接口包括：
第一接口，用于高压开关柜与变电站10kV母线连接；和/或
第二接口，用于保护装置与变电站10kV母线的主变保护装置、10kV母联保护装置及10kV备自投装置连接；和/或
第三接口，用于集装箱的地网与变电站的地网连接。
可选地，集装箱内还安装有与保护装置电连接的规约转换器，保护装置能够与不同通信规约的变电站远动机通信，上传保护信息。
可选地，规约转换器与接地电阻分隔设置。
可选地，集装箱内还安装有与保护装置电连接的直流降压模块，直流降压模块能与变电站的直流系统电连接，使保护装置能够与不同直流电压等级的变电站电连接。
可选地，直流降压模块与接地电阻分隔设置。
可选地，集装箱内还安装有冷却组件。
可选地，集装箱上还安装有的消防装置。
可选地，集装箱上设置有网门，高压开关柜与接地电阻通过网门分隔设置。
本发明的有益效果为：
本发明提供的一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置接在变电站10kV母线上，通过接地电阻为10kV电力系统中性点提供临时的接地通道，为原接地系统停电创造条件，避免10kV线路接地保护功能缺失，避免10kV母线转由其他主变供电时主变过载，临时替代了变电站内消弧线圈或者小电阻柜，保持10kV线路接地功能正常，保证供电安全性，避免用户停电；同时，接地变压器与380V配电箱电连接，380V配电箱能够提供380V电源，从而使10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置具有380V电源输出功能，可以作为临时供电设备能够为变电站或需要使用380V电源的场所提供临时的供电服务，提高了供电地运行可靠性；通过将上述器件集中安装在集装箱内，方便运输至变电站使用。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置结构示意图。
图中：
1-集装箱；2-高压开关柜；3-接地电阻；4-接地变压器；5-规约转换器；6-直流降压模块；7-保护装置；8-冷却组件；9-消防装置；10-网门；11-端子排；12-380V配电箱。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案做进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例一
本实施例提供了一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，连接在变电站10kV母线和地之间，如图1所示，其包括集装箱1，及安装在集装箱1内的380V配电箱12，接地变压器4、高压开关柜2及接地电阻3，其中，接地变压器4上设置有中性点，并能输出380V电压，其与380V配电箱12电连接；高压开关柜2串接在接地变压器4与变电站10kV母线之间；接地电阻3一端连接在中性点上，另一端接地。
10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置接在变电站10kV母线上，通过接地电阻3为10kV电力系统中性点提供临时的接地通道，为原接地系统停电创造条件，避免10kV线路接地保护功能缺失，避免10kV母线转由其他主变供电时主变过载，临时替代了变电站内消弧线圈或者小电阻柜，保持10kV线路接地功能正常，保证供电安全性，避免用户停电；接地变压器4与380V配电箱12电连接，380V配电箱12能够提供380V电源，从而使10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置具有380V电源输出功能，可以作为临时供电设备能够为变电站或需要使用380V电源的场所提供临时的供电服务，提高了供电地运行可靠性。通过将上述器件集中安装在集装箱1内，方便运输至变电站使用；可选地，根据内部装置所需空间及满足自卸吊车的后尾箱容量要求等制定集装箱1的尺寸，大大提高了设备转移便利性。
可选地，集装箱1内还安装有保护装置7，保护装置7与接地变压器4和高压开关柜2电连接，接地变压器4故障时，保护装置7断开高压开关柜2的开关，隔离故障，以保证接地变压器4的安全。
10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置前期准备工作大部分都是相关回路接入，可选地，集装箱1上设有用于与外部连接的预留接口，便于相关回路快速与外部连接，减少前期准备工作量。本实施例中，预留接口包括第一接口、第二接口和第三接口，其中，第一接口用于高压开关柜2与变电站10kV母线连接；第二接口用于保护装置7与变电站10kV母线的主变保护装置、10kV母联保护装置、10kV备自投装置连接；第三接口用于集装箱1的地网与变电站的地网连接。
可选地，第一接口为快速插拔终端，用于连接10kV电缆，使高压开关柜2连接到变电站10kV母线上，实现快速插接，使用方便。可选地，第二接口为端子排11，通过二次控制线缆连接保护装置和变电站10kV母线的主变保护装置、10kV母联保护装置、10kV备自投装置，使得保护装置接线美观，维护方便，在与变电站10kV母线的远距离线之间的联接时连接牢靠，施工和维护方便。
为增强10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置的适用性，可采用如下方式。
目前，IEC60870-5-103规约及IEC61850标准在变电站自动化监控系统中具有广泛的应用，可选地，集装箱1内还安装有与保护装置7电连接的规约转换器5，规约转换器5进行通讯规约的转换，负责将各种信号数据发送到变电站，接受变电站的指令来控制执行动作，满足变电站不同通信规约的通信要求，使保护装置7能够与不同通信规约的变电站远动机进行正常通信，实时上传保护信息。可选地，规约转换器5与接地电阻3分隔设置，区分高压设备区和二次设备区，以避免电气元件之间相互干扰。
电力工程中，直流系统电压等级分为220、110、48、24V等，常用的电压等级为220V和110V，一些用于弱电控制、信号的直流系统采用48V。为满足多种供电需求，可选地，集装箱1内还安装有与保护装置电连接的直流降压模块6，直流降压模块6能与变电站的直流系统电连接，从而使保护装置7能够满足与不同直流电压的变电站10kV母线的直流系统相连。可选地，直流降压模块6与接地电阻3分隔设置，以区分高压设备区和二次设备区，以避免电气元件之间相互干扰。
为避免因集装箱1内的温度过高或者湿度过大而影响接地电阻3的正常运行，可选地，集装箱1内还安装有冷却组件8，冷却组件8设置在集装箱1上，能够对接地电阻3进行散热冷却除湿；可选地，冷却组件8可选择空调系统或者散热扇等。
可选地，集装箱1上还安装有消防装置9，当集装箱1或者内部装置起火时，能够及时进行灭火，避免火灾扩大并阻止更多装置的损坏，消防装置9为现有技术，不再赘述。
可选地，成套装置中设置有用于电器件之间通断的开关，如接地电阻3和接地变压器4之间设置有开关，以及高压开关柜2和变电站10kV母线之间设置有开关；可选地，成套装置中还设置有用于对电器件运行状况进行检测的传感器，如用于监测上述消防装置的烟雾传感器，或者用于监测成套装置的集装箱1内温湿度的温度传感器和湿度传感器等。
可选地，集装箱1上设置有网门10，高压开关柜2与接地电阻3通过网门10分隔设置，避免网门10两侧电气元件间相互干扰；可选地，可设置多个网门10将集装箱1分成多个工作室，根据使用情况将各个电器件设置在工作室中，提高使用效果。
10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置临时代替消弧线圈的过渡流程如下：
步骤一，10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置就位、前期调试准备。
1、10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置相关回路连接到变电站10kV母线上。
通过第一接口，将10kV电缆连接到变电站10kV母线的备用开关柜或者电容器组开关柜，将380V电源线接入变电站380V交流系统；通过第三接口，将一次接地线与变电站地网相连；通过第二接口，将保护装置7通讯网线接入变电站远动机；将直流回路接入变电站直流系统；将保护装置7联跳主变变低开关、10kV母联开关、闭锁10kV备自投等回路接入对应的装置。
2、装置联调。
主要包括10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置的保护装置7与变电站监控后台联调、与主变变低开关联调、与10kV母联开关联调、与10kV备自投装置联调。
3、五防完善，主要包括五防模拟图完善和五防逻辑修改，现有技术，不再赘述。
步骤二，变电站10kV母线的消弧线圈就可以停电并退出运行。
步骤三，10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置投入运行，此时已进入接地方式临时切换状态。
步骤四，变电站消弧线圈更换为10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，并投入运行。
步骤五，10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置退出运行，此时已完成整体过渡阶段。
实施例二
为提高供电的运行可靠性，可选地，10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置包括380V配电箱12，10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置连接到变电站10kV母线上时，则包括两路供电系统，一路由变电站380V交流系统供电，另外一路由380V配电箱12供电，为提高供电的运行可靠性，本实施例中与实施例一的区别之处在于，为避免因集装箱1内的温度过高或者湿度过大而影响接地电阻3的正常运行，冷却组件8配置为两套空调系统，并分别由上述两路交流电源供电，提高空调系统运行可靠性。
实施例三
本实施例中与实施例一和实施例二的区别之处在于，通过网门10将集装箱1分隔成三个相互独立的工作区域，依次为操作区域、高压设备区域和二次设备区域，其中，高压开关柜2和保护装置7设置在操作区域，便于安全与维修；接地电阻3、接地变压器4和冷却组件8设置在高压设备区域，380V配电箱12、消防装置、规约转换器5和直流降压模块6设置在二次设备区域，使集装箱1内布局规整，避免网门10两侧电气元件间相互干扰。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，连接在变电站10kV母线和地之间，其特征在于，包括集装箱(1)，及安装在所述集装箱(1)内的：
380V配电箱(12)；
接地变压器(4)，设置有中性点，并能输出380V电压，与所述380V配电箱(12)电连接；
高压开关柜(2)，串接在所述接地变压器(4)与所述变电站10kV母线之间；
接地电阻(3)，一端连接在所述中性点上，另一端接地。
2.如权利要求1所述的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，其特征在于，所述集装箱(1)内还安装有保护装置(7)，所述保护装置(7)与所述接地变压器(4)和高压开关柜(2)电连接，所述接地变压器(4)故障时，所述保护装置(7)断开高压开关柜(2)的开关。
3.如权利要求2所述的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，其特征在于，所述集装箱(1)上设有用于与外部连接的预留接口，所述预留接口包括：
第一接口，用于所述高压开关柜(2)与所述变电站10kV母线连接；和/或
第二接口，用于所述保护装置(7)与所述变电站10kV母线的主变保护装置、10kV母联保护装置及10kV备自投装置连接；和/或
第三接口，用于所述集装箱(1)的地网与所述变电站的地网连接。
4.如权利要求2所述的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，其特征在于，所述集装箱(1)内还安装有与所述保护装置(7)电连接的规约转换器(5)，所述保护装置(7)能够与不同通信规约的所述变电站远动机通信，上传保护信息。
5.如权利要求4所述的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，其特征在于，所述规约转换器(5)与所述接地电阻(3)分隔设置。
6.如权利要求2所述的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，其特征在于，所述集装箱(1)内还安装有与所述保护装置(7)电连接的直流降压模块(6)，所述直流降压模块(6)能与所述变电站的直流系统电连接，使所述保护装置(7)能够与不同直流电压等级的所述变电站电连接。
7.如权利要求6所述的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，其特征在于，所述直流降压模块(6)与所述接地电阻(3)分隔设置。
8.如权利要求1-7任一项所述的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，其特征在于，所述集装箱(1)内还安装有冷却组件(8)。
9.如权利要求1-7任一项所述的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，其特征在于，所述集装箱(1)上还安装有的消防装置(9)。
10.如权利要求1-7任一项所述的10kV电力系统中性点移动式小电阻成套接地装置，其特征在于，所述集装箱(1)上设置有网门(10)，所述高压开关柜(2)与所述接地电阻(3)通过所述网门(10)分隔设置。
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