CN115085150B - 一种电力供电系统母线pt全保护监测抗谐装置 - Google Patents

一种电力供电系统母线pt全保护监测抗谐装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，包括消谐器外壳，所述消谐器外壳的底部固定连接安装板，所述消谐器外壳的顶部固定安装有连接端子，所述消谐器外壳的内部固定安装有控制器本体和抗谐装置本体，本发明涉及消谐器技术领域。该电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，通过设置有保护调节机构，在遇到内部过电压情况时，电流会使得圆柱磁体带动中心铁芯和接触板按压接触杆，接触杆以支撑转轴为中心转动至下方时使得控制杆在摆动弹簧拉动下从与电性接触柱转动至与绝缘保护柱接触，以此可以起到快速准确地消除铁磁谐振，同时避免了电熔丝直接被熔断的问题，以此有效的提高了对电力供电系统的保护操作。

Description

一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置
技术领域
本发明涉及消谐器技术领域，具体为一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置。
背景技术
电力供电系统变电站35kV及10kV中产生过电压的类型主要有大气雷击过电压、操作过电压、弧光接地过电压及铁磁谐振过电压等，这些过电压会直接损伤电网设备的绝缘，在中性点非有效接地系统中，电磁式电压互感器的铁磁谐振过电压是出现为最频繁、造成事故最多的一种内部过电压；采用一次和二次的方式制作的全抗谐保护装置对电压互感器进行保护，更适合消除PT铁磁谐振。应用情况也证明了采用此方式对于消除PT铁磁谐振确实具有良好的效果。
现有的电磁式电压互感器的铁磁谐振过电压是出现为最频繁、造成事故最多的一种内部过电压，而且传统的PT消谐措施，并不能有效地遏制PT铁磁谐振过电压事故的发生，同时无法及时准确地对电网各种故障状态进行分析，并采取相应的动作报警，造成事故的损失扩大的问题，为此，本发明提供了一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，解决了现有的电磁式电压互感器的铁磁谐振过电压是出现为最频繁、造成事故最多的一种内部过电压，而且传统的PT消谐措施，并不能有效地遏制PT铁磁谐振过电压事故的发生，同时无法及时准确地对电网各种故障状态进行分析，并采取相应的动作报警，造成事故的损失扩大的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，包括消谐器外壳，所述消谐器外壳的底部固定连接安装板，所述消谐器外壳的顶部固定安装有连接端子，所述消谐器外壳的内部固定安装有控制器本体和抗谐装置本体，且控制器本体和抗谐装置本体之间均通过导线与外部的连接端子电性连接，所述控制器本体的内部通过控制系统进行控制，所述抗谐装置本体的内部设置有保护调节机构，所述保护调节机构中包括支撑架、电性连接块和圆柱磁体，所述支撑架的一侧固定安装在抗谐装置本体的内壁，所述支撑架的表面通过弹性组件使得接触板移动，所述圆柱磁体的表面套设有线圈，且线圈的起始端均与电性连接块的相对侧固定连接，所述电性连接块固定安装在抗谐装置本体的内部，且电性连接块的内部设置有导线压紧单元，所述控制器本体的内部转动连接有支撑转轴，所述支撑转轴的表面设置有瞬控保护单元，所述瞬控保护单元中包括接触杆和控制杆，所述接触杆和控制杆的一端均与支撑转轴的表面转动连接，所述抗谐装置本体的内壁均固定连接有电性接触柱和绝缘保护柱，且电性接触柱的表面通过导线与外部的连接端子电性连接，所述接触杆的表面与接触板的底部接触，所述电性接触柱的表面与控制杆的表面接触，所述控制杆的一侧固定连接有绝缘把手，且绝缘把手的一侧贯穿抗谐装置本体并延伸至抗谐装置本体的外部，所述接触杆的表面固定连接有第一支柱，所述控制杆的表面固定连接有第二支柱，所述第一支柱和第二支柱的相对侧之间固定连接有摆动弹簧。
优选的，所述弹性组件中包括中心铁芯，所述中心铁芯的顶端与圆柱磁体的底部固定连接，所述中心铁芯的底端与接触板的顶部固定连接。
优选的，所述中心铁芯的表面套设有伸缩弹簧，且伸缩弹簧的两端与圆柱磁体和支撑架的相对侧固定连接。
优选的，所述导线压紧单元中包括拉动杆和限位板，所述电性连接块的表面开设有进线槽和贯穿槽，所述限位板的表面与贯穿槽的内表面固定连接，所述进线槽的一侧开设有卡槽，所述拉动杆的一端贯穿延伸至贯穿槽的外部并固定连接有拉动板。
优选的，所述拉动杆的延伸端固定连接有卡板，所述卡板的外表面与卡槽的内表面滑动连接，所述拉动杆与限位板的表面贯穿滑动，所述拉动杆的表面套设有拉伸弹簧，且拉伸弹簧的两端与限位板和贯穿槽的相对侧固定连接。
优选的，所述控制系统中包括模拟信号采集模块、主动处理器、协助处理器、数字输入模块、报警输出模块、通信模块、触摸屏和TF卡存储模块。
优选的，所述模拟信号采集模块的输出端与主动处理器的输入端连接，所述主动处理器与协助处理器之间实现双向连接，所述数字输入模块的输出端与主动处理器的输入端连接。
优选的，所述主动处理器的输出端与报警输出模块的输入端连接，所述主动处理器与通信模块之间实现双向连接，所述协助处理器与触摸屏之间实现双向连接，所述协助处理器与TF卡存储模块之间实现双向连接。
有益效果
本发明提供了一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置。与现有技术相比具备以下有益效果：
（1）、该电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，通过设置有保护调节机构，在遇到内部过电压情况时，电流会使得圆柱磁体带动中心铁芯和接触板按压接触杆，接触杆以支撑转轴为中心转动至下方时使得控制杆在摆动弹簧拉动下从与电性接触柱转动至与绝缘保护柱接触，以此可以起到快速准确地消除铁磁谐振，同时避免了电熔丝直接被熔断的问题，以此有效的提高了对电力供电系统的保护操作。
（2）、该电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，通过设置有导线压紧单元，利用拉动杆的拉动，使得导线在进入进线槽后，利用拉伸弹簧的恢复力实现卡板与卡槽之间的卡接操作，以此有效的提高对导线连接效率，同时也便于后续的维修检测。
（3）、该电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，通过设置有控制系统，控制器采集系统电压、电流信号和外部反馈信号，实时监测电力系统运行状况，并通过人机界面展示给用户，同时可以通过通讯口连接后台进行查看，当系统发生故障时，本装置快速分析计算系统三相电压和零序电压值，来判定系统故障类型，再根据判定结果做出相应报警处理并进行故障录波。
附图说明
图1为本发明的外部立体结构图；
图2为本发明的内部立体结构图；
图3为本发明抗谐装置本体的内部结构剖视图；
图4为本发明的内部立体结构图；
图5为本发明瞬控保护单元的立体结构拆分图；
图6为本发明保护调节机构的立体结构拆分图；
图7为本发明导线压紧单元的立体结构拆分图；
图8为本发明控制系统的原理框图。
图中：1-消谐器外壳、2-安装板、3-连接端子、4-控制器本体、5-抗谐装置本体、6-控制系统、61-模拟信号采集模块、62-主动处理器、63-协助处理器、64-数字输入模块、65-报警输出模块、66-通信模块、67-触摸屏、68-TF卡存储模块、7-保护调节机构、71-支撑架、72-电性连接块、73-圆柱磁体、74-弹性组件、74-1-中心铁芯、74-2-伸缩弹簧、75-接触板、76-线圈、77-导线压紧单元、77-1-拉动杆、77-2-限位板、77-3-进线槽、77-4-贯穿槽、77-5-卡槽、77-6-拉动板、77-7-卡板、77-8-拉伸弹簧、78-支撑转轴、79-瞬控保护单元、79-1-接触杆、79-2-控制杆、79-3-电性接触柱、79-4-绝缘保护柱、79-5-绝缘把手、79-6-第一支柱、79-7-第二支柱、79-8-摆动弹簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通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。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，包括消谐器外壳1，消谐器外壳1的底部固定连接安装板2，消谐器外壳1的顶部固定安装有连接端子3，消谐器外壳1的内部固定安装有控制器本体4和抗谐装置本体5，且控制器本体4和抗谐装置本体5之间均通过导线与外部的连接端子3电性连接，控制器本体4的内部通过控制系统6进行控制，抗谐装置本体5的内部设置有保护调节机构7，保护调节机构7中包括支撑架71、电性连接块72和圆柱磁体73，电性连接块72用于对电线进行夹持固定，实现电流的传导，支撑架71的一侧固定安装在抗谐装置本体5的内壁，支撑架71的表面通过弹性组件74使得接触板75移动，弹性组件74中包括中心铁芯74-1，在过压时，产生的过大电流会使得中心铁芯74-1和接触板75进行移动，并带动了接触杆79-1的转动，中心铁芯74-1的顶端与圆柱磁体73的底部固定连接，中心铁芯74-1的底端与接触板75的顶部固定连接，中心铁芯74-1的表面套设有伸缩弹簧74-2，且伸缩弹簧74-2的两端与圆柱磁体73和支撑架71的相对侧固定连接，圆柱磁体73的表面套设有线圈76，线圈76用于传输电流，且线圈76的起始端均与电性连接块72的相对侧固定连接，电性连接块72固定安装在抗谐装置本体5的内部，且电性连接块72的内部设置有导线压紧单元77，控制器本体4的内部转动连接有支撑转轴78，支撑转轴78的表面设置有瞬控保护单元79，瞬控保护单元79中包括接触杆79-1和控制杆79-2，接触杆79-1和控制杆79-2的一端均与支撑转轴78的表面转动连接，抗谐装置本体5的内壁均固定连接有电性接触柱79-3和绝缘保护柱79-4，控制杆79-2与绝缘保护柱79-4接触时即实现电阻的增大，从而对电冲进行缓冲，减小对电熔丝的损坏，且电性接触柱79-3的表面通过导线与外部的连接端子3电性连接，接触杆79-1的表面与接触板75的底部接触，电性接触柱79-3的表面与控制杆79-2的表面接触，控制杆79-2的一侧固定连接有绝缘把手79-5，且绝缘把手79-5的一侧贯穿抗谐装置本体5并延伸至抗谐装置本体5的外部，接触杆79-1的表面固定连接有第一支柱79-6，控制杆79-2的表面固定连接有第二支柱79-7，第一支柱79-6和第二支柱79-7的相对侧之间固定连接有摆动弹簧79-8，通过设置有保护调节机构7，在遇到内部过电压情况时，电流会使得圆柱磁体73带动中心铁芯74-1和接触板75按压接触杆79-1，接触杆79-1以支撑转轴78为中心转动至下方时使得控制杆79-2在摆动弹簧79-8拉动下从与电性接触柱79-3转动至与绝缘保护柱79-4接触，以此可以起到快速准确地消除铁磁谐振，同时避免了电熔丝直接被熔断的问题，以此有效的提高了对电力供电系统的保护操作。
请参阅图7，导线压紧单元77中包括拉动杆77-1和限位板77-2，电性连接块72的表面开设有进线槽77-3和贯穿槽77-4，限位板77-2的表面与贯穿槽77-4的内表面固定连接，进线槽77-3的一侧开设有卡槽77-5，拉动杆77-1的一端贯穿延伸至贯穿槽77-4的外部并固定连接有拉动板77-6，拉动杆77-1的延伸端固定连接有卡板77-7，卡板77-7与卡槽77-5之间的挤压用于对导线进行夹持固定，卡板77-7的外表面与卡槽77-5的内表面滑动连接，拉动杆77-1与限位板77-2的表面贯穿滑动，拉动杆77-1的表面套设有拉伸弹簧77-8，且拉伸弹簧77-8的两端与限位板77-2和贯穿槽77-4的相对侧固定连接，通过设置有导线压紧单元77，利用拉动杆77-1的拉动，使得导线在进入进线槽77-3后，利用拉伸弹簧77-8的恢复力实现卡板77-7与卡槽77-5之间的卡接操作，以此有效的提高对导线连接效率，同时也便于后续的维修检测。
请参阅图8，控制系统6中包括模拟信号采集模块61、主动处理器62、协助处理器63、数字输入模块64、报警输出模块65、通信模块66、触摸屏67和TF卡存储模块68，模拟信号采集模块61中包含有多个采集传感器，实现多组数据的同步采集，模拟信号采集模块61的输出端与主动处理器62的输入端连接，主动处理器62与协助处理器63之间实现双向连接，数字输入模块64的输出端与主动处理器62的输入端连接，主动处理器62的输出端与报警输出模块65的输入端连接，主动处理器62与通信模块66之间实现双向连接，协助处理器63与触摸屏67之间实现双向连接，协助处理器63与TF卡存储模块68之间实现双向连接，通过设置有控制系统6，控制器采集系统电压、电流信号和外部反馈信号，实时监测电力系统运行状况，并通过人机界面展示给用户，同时可以通过通讯口连接后台进行查看，当系统发生故障时，本装置快速分析计算系统三相电压和零序电压值，来判定系统故障类型，再根据判定结果做出相应报警处理并进行故障录波。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
工作时，当系统运行时，抗谐装置控制器通过对系统UA、UB、UC、UL进行判断，如系统正常，则装置正常运行，对系统没有任何影响；如系统发生谐振，首先将抗谐装置保护动作，装置由低阻状态转变为高阻装置，首先利用高阻的阻尼作用限制流经电压互感器的一次电流，避免互感器发热及熔丝熔断，同时串入阻尼电阻后分担电压互感器的压降，使电压互感器不出现饱和现象，控制器采集系统电压、电流信号和外部反馈信号，实时监测电力系统运行状况，并通过人机界面展示给用户，同时可以通过通讯口连接后台进行查看。当系统发生故障时，本装置快速分析计算系统三相电压和零序电压值，来判定系统故障类型，再根据判定结果做出相应报警处理并进行故障录波，其中当产生过压的情况时，此时的线圈76会产生较大的电流使得圆柱磁体73带动中心铁芯74-1和接触板75进行移动，接触板75与接触杆79-1接触并且带动了接触杆79-1以支撑转轴78为中心进行转动，在接触杆79-1转动至下方时，摆动弹簧79-8的拉动力会使得控制杆79-2以支撑转轴78为中心进行转动，并且带动了控制杆79-2从电性接触柱79-3处转动至绝缘保护柱79-4处，从而增大电阻实现对电力供电系统的安全保护，通过设置有保护调节机构7，在遇到内部过电压情况时，电流会使得圆柱磁体73带动中心铁芯74-1和接触板75按压接触杆79-1，接触杆79-1以支撑转轴78为中心转动至下方时使得控制杆79-2在摆动弹簧79-8拉动下从与电性接触柱79-3转动至与绝缘保护柱79-4接触，以此可以起到快速准确地消除铁磁谐振，同时避免了电熔丝直接被熔断的问题，以此有效的提高了对电力供电系统的保护操作。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，包括消谐器外壳（1），所述消谐器外壳（1）的底部固定连接安装板（2），其特征在于：所述消谐器外壳（1）的顶部固定安装有连接端子（3），所述消谐器外壳（1）的内部固定安装有控制器本体（4）和抗谐装置本体（5），且控制器本体（4）和抗谐装置本体（5）之间均通过导线与外部的连接端子（3）电性连接，所述控制器本体（4）的内部通过控制系统（6）进行控制，所述抗谐装置本体（5）的内部设置有保护调节机构（7）；
所述保护调节机构（7）中包括支撑架（71）、电性连接块（72）和圆柱磁体（73），所述支撑架（71）的一侧固定安装在抗谐装置本体（5）的内壁，所述支撑架（71）的表面通过弹性组件（74）使得接触板（75）移动，所述圆柱磁体（73）的表面套设有线圈（76），且线圈（76）的起始端均与电性连接块（72）的相对侧固定连接，所述电性连接块（72）固定安装在抗谐装置本体（5）的内部，且电性连接块（72）的内部设置有导线压紧单元（77），所述抗谐装置本体（5）的内部转动连接有支撑转轴（78），所述支撑转轴（78）的表面设置有瞬控保护单元（79）；
所述瞬控保护单元（79）中包括接触杆（79-1）和控制杆（79-2），所述接触杆（79-1）和控制杆（79-2）的一端均与支撑转轴（78）的表面转动连接，所述抗谐装置本体（5）的内壁均固定连接有电性接触柱（79-3）和绝缘保护柱（79-4），且电性接触柱（79-3）的表面通过导线与外部的连接端子（3）电性连接，所述接触杆（79-1）的表面与接触板（75）的底部接触，所述电性接触柱（79-3）的表面与控制杆（79-2）的表面接触，所述控制杆（79-2）的一侧固定连接有绝缘把手（79-5），且绝缘把手（79-5）的一侧贯穿抗谐装置本体（5）并延伸至抗谐装置本体（5）的外部，所述接触杆（79-1）的表面固定连接有第一支柱（79-6），所述控制杆（79-2）的表面固定连接有第二支柱（79-7），所述第一支柱（79-6）和第二支柱（79-7）的相对侧之间固定连接有摆动弹簧（79-8）；
所述弹性组件（74）中包括中心铁芯（74-1），所述中心铁芯（74-1）的顶端与圆柱磁体（73）的底部固定连接，所述中心铁芯（74-1）的底端与接触板（75）的顶部固定连接，所述中心铁芯（74-1）的表面套设有伸缩弹簧（74-2），且伸缩弹簧（74-2）的两端与圆柱磁体（73）和支撑架（71）的相对侧固定连接。
2.根据权利要求1所述的一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，其特征在于：所述导线压紧单元（77）中包括拉动杆（77-1）和限位板（77-2），所述电性连接块（72）的表面开设有进线槽（77-3）和贯穿槽（77-4），所述限位板（77-2）的表面与贯穿槽（77-4）的内表面固定连接，所述进线槽（77-3）的一侧开设有卡槽（77-5），所述拉动杆（77-1）的一端贯穿延伸至贯穿槽（77-4）的外部并固定连接有拉动板（77-6）。
3.根据权利要求2所述的一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，其特征在于：所述拉动杆（77-1）的延伸端固定连接有卡板（77-7），所述卡板（77-7）的外表面与卡槽（77-5）的内表面滑动连接，所述拉动杆（77-1）与限位板（77-2）的表面贯穿滑动，所述拉动杆（77-1）的表面套设有拉伸弹簧（77-8），且拉伸弹簧（77-8）的两端与限位板（77-2）和贯穿槽（77-4）的相对侧固定连接。
4.根据权利要求1所述的一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，其特征在于：所述控制系统（6）中包括模拟信号采集模块（61）、主动处理器（62）、协助处理器（63）、数字输入模块（64）、报警输出模块（65）、通信模块（66）、触摸屏（67）和TF卡存储模块（68）。
5.根据权利要求4所述的一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，其特征在于：所述模拟信号采集模块（61）的输出端与主动处理器（62）的输入端连接，所述主动处理器（62）与协助处理器（63）之间实现双向连接，所述数字输入模块（64）的输出端与主动处理器（62）的输入端连接。
6.根据权利要求4所述的一种电力供电系统母线PT全保护监测抗谐装置，其特征在于：所述主动处理器（62）的输出端与报警输出模块（65）的输入端连接，所述主动处理器（62）与通信模块（66）之间实现双向连接，所述协助处理器（63）与触摸屏（67）之间实现双向连接，所述协助处理器（63）与TF卡存储模块（68）之间实现双向连接。
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