CN116908615A - 分布式选线设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了分布式选线设备,包括配电网单相接地故障保护器,以及设置在配电网单相接地故障保护器外部的一体化柱上断路器,所述一体化柱上断路器内部设置有传感器组件,分布在所述一体化柱上断路器的内部底端处;真空灭弧室,设置在所述一体化柱上断路器的内部顶端处,所述真空灭弧室的顶端连接有电源侧进线导杆,该电源侧进线导杆贯穿至一体化柱上断路器的顶部外侧;电流传感器;在本发明中,一体化柱上断路器内置电流传感器和真空灭弧室,具有极低的局部放电水平,各个电压传感器和取能传感器采用后装,满足电源侧和负荷侧采样和供电的需要,避免在中性点小电流接地系统中,因接地故障电流都小,而导致的零序电流定值难以整定问题。

Description

分布式选线设备
技术领域
本发明属于电力设备技术领域,具体涉及分布式选线设备。
背景技术
分布式选线设备属于10kV配电网单相接地故障识别及控制类新产品,其作用在于配电网单相接地故障的有效识别及隔离。产品通过对发生接地故障时刻暂态特征的获取,运用已建立的接地算法分析模型结合零序电压、零序电流稳态分析判别并隔离单相接地故障。
10KV配电线路使用的自动化成套设备,单相接地故障的识别大多采用零序电流突变法,但在实际使用中,存在如下缺陷:
1、在中性点小电流接地系统中,由于接地故障电流都比较小,零序电流定值难以整定,大部分设备处于零序退出状态;
2、在中性点经小电阻接地系统中,当接地过渡电阻大于100欧姆后,产生的零序电流达不到设定的动作值;
同时现有FTU产品应用于小电流接地系统时,部分采用设定故障发生时暂态零序电流、零序电压定值用于识别接地故障的方法进行识别,而从大量的实际运行数据以及仿真数据证明,接地故障发生时零序电流、零序电压在暂态阶段,其值没有规律可循,无法准确设定出定值,该方法仅仅是在实验室采用试验波形回放的检测方法时能够动作,如在实际运行中投入该方法,将会发生大量的误动作,严重降低供电可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供分布式选线设备,以解决上述背景技术中提出的在中性点小电流接地系统中,因接地故障电流都小,而导致的零序电流定值难以整定问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:分布式选线设备,包括配电网单相接地故障保护器,以及设置在配电网单相接地故障保护器外部的一体化柱上断路器,所述一体化柱上断路器内部设置有:
传感器组件,分布在所述一体化柱上断路器的内部底端处;
真空灭弧室,设置在所述一体化柱上断路器的内部顶端处,所述真空灭弧室的顶端连接有电源侧进线导杆,该电源侧进线导杆贯穿至一体化柱上断路器的顶部外侧;
电流传感器,设置在一体化柱上断路器的内部一侧位置,在电流传感器的内部还贯穿有负荷侧出线导杆,该负荷侧出线导杆的一端贯穿至一体化柱上断路器的侧边外部,另一端与真空灭弧室以及传感器组件连接。
作为本发明中一种优选的技术方案,所述传感器组件包括电源侧电压传感器、负荷测电压传感器以及取能传感器,所述电源侧电压传感器、负荷测电压传感器以及取能传感器呈三角状分布,且三者的侧边均不接触。
作为本发明中一种优选的技术方案,所述一体化柱上断路器的底端安装有安装座,所述安装座上还安装有电子式电压互感器,所述电子式电压互感器与配电网单相接地故障保护器通过电线连接;
作为本发明中一种优选的技术方案,所述电子式电压互感器的设计变比为:10kV/3/6.5V/3。
作为本发明中一种优选的技术方案,所述电源侧进线导杆与负荷侧出线导杆形成电流通路,所述负荷侧出线导杆的端部开设有螺纹。
作为本发明中一种优选的技术方案,所述一体化柱上断路器与配电网单相接地故障保护器连接电缆连接,所述一体化柱上断路器等距离设置在安装座的顶部。
作为本发明中一种优选的技术方案,所述配电网单相接地故障保护器的前表面通过合页连接有防护门,而在所述配电网单相接地故障保护器的前表面边缘处开设有通孔,在所述通孔的内部设置有缓冲件,该缓冲件包括顶部延伸至通孔外侧的橡胶块,以及设置在通孔底部的底块,所述底块与橡胶块之间还设置有弹簧,所述底块与橡胶块的外部还套设有连接套,所述连接套的两端内壁还粘合有双面胶,该双面胶分别粘合在底块与橡胶块的外壁。
作为本发明中一种优选的技术方案,所述配电网单相接地故障保护器的内壁还安装有温度传感器。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
在本发明中,一体化柱上断路器内置电流传感器和真空灭弧室,具有极低的局部放电水平,各个电压传感器和取能传感器采用后装,满足电源侧和负荷侧采样和供电的需要,避免在中性点小电流接地系统中,因接地故障电流都小,而导致的零序电流定值难以整定问题,也能够保证零序电流达到设定的动作值,使得产品的性价更具灵活性、多样化;电压传感器采用电容分压并带有隔离结构的技术方案,通过对电压传感器改进,使得电压传感器在全工况使用环境下,精度达到0.5级,变差小于0.2%,同时,通过设计的小型变压器,在零序电压采样处理过程中能够以最稳定,尽量小的信号传输给模数转换器ADC,由ADC对小信号进行处理和放大,以得到稳定的零序电压信号,为线路故障准确识别打好基础。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明一体化柱上断路器的剖视图;
图3为本发明缓冲件的正视图;
图4为本发明连接套的俯视图。
图中:100、一体化柱上断路器;101、外壳;102、真空灭弧室;103、电源侧进线导杆;104、电流传感器;105、负荷侧出线导杆;106、电源侧电压传感器;107、负荷测电压传感器;108、取能传感器;109、安装座;
200、配电网单相接地故障保护器;200a、通孔;201、温度传感器;202、底块;203、连接套;203a、双面胶;204、弹簧;205、橡胶块;
300、电子式电压互感器。
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至图4,本发明提供一种技术方案:分布式选线设备,包括配电网单相接地故障保护器200,以及设置在配电网单相接地故障保护器200外部的一体化柱上断路器100,一体化柱上断路器100内部设置有:
传感器组件,分布在一体化柱上断路器100的内部底端处,采用后装的方式安装,该传感器组件能够满足电源侧和负荷侧采样和供电的需要,使得产品的性价更具灵活性、多样化;
真空灭弧室102,设置在一体化柱上断路器100的内部顶端处,真空灭弧室102的顶端连接有电源侧进线导杆103,该电源侧进线导杆103贯穿至一体化柱上断路器100的顶部外侧;
电流传感器104,设置在一体化柱上断路器100的内部一侧位置,在电流传感器104的内部还贯穿有负荷侧出线导杆105,该负荷侧出线导杆105的一端贯穿至一体化柱上断路器100的侧边外部,另一端与真空灭弧室102以及传感器组件连接,通过与真空灭弧室102以及电源侧进线导杆103的配合,整体具有极低的局部放电水平。
本实施例中,传感器组件包括电源侧电压传感器106、负荷测电压传感器107以及取能传感器108,电源侧电压传感器106、负荷测电压传感器107以及取能传感器108呈三角状分布,且三者的侧边均不接触。
本实施例中,一体化柱上断路器100的底端安装有安装座109,安装座109上还安装有电子式电压互感器300,电子式电压互感器300与配电网单相接地故障保护器200通过电线连接;
本实施例中,当发生金属性接地故障时,会产生最大值为100V的零序电压,电子式电压互感器300的设计变比为:
则此时以下公式成立:
接着经过高精度抗干扰小型变压器
AD+=3.53V/10V×0.037V=0.01306V
在零序电压采样处理过程中,以最稳定,尽量小的信号传输给模数转换器ADC,由ADC对小信号进行处理和放大,以得到稳定的零序电压信号,为线路故障准确识别打好基础。
本实施例中,电源侧进线导杆103与负荷侧出线导杆105形成电流通路,负荷侧出线导杆105的端部开设有螺纹。
本实施例中,一体化柱上断路器100与配电网单相接地故障保护器200通过连接电缆连接,一体化柱上断路器100等距离设置在安装座109的顶部。
本实施例中,配电网单相接地故障保护器200的前表面通过合页连接有防护门,而在配电网单相接地故障保护器200的前表面边缘处开设有通孔200a,在通孔200a的内部设置有缓冲件,该缓冲件包括顶部延伸至通孔200a外侧的橡胶块205,在防护门闭合时,会先与橡胶块205接触,并实现缓冲,以及设置在通孔200a底部的底块202,底块202与橡胶块205之间还设置有弹簧204,橡胶块205受压后,会挤压弹簧204,通过弹簧204的回弹实现再次的缓冲,底块202与橡胶块205的外部还套设有连接套203,通过连接套203实现对弹簧204的包裹,并能够保证底块202与橡胶块205的竖直移动,连接套203整体呈波纹管状的结构,连接套203的两端内壁还粘合有双面胶203a,该双面胶203a分别粘合在底块202与橡胶块205的外壁。
本实施例中,配电网单相接地故障保护器200的内壁还安装有温度传感器201,通过温度传感器来监测配电网单相接地故障保护器200内部的温度。
在本发明中,配电网单相接地故障保护器的主要功能如下:
1、遥信功能
采集开关变位,识别线路故障并向主站或子站发送状态量,支持8路遥信采集;实时监测开关量状态,记录开关的变位信息并向主站传送,24V光电隔离,可检测断路器状态、储能状态、和其他客户要求的状态;
2、遥测功能
实时高速采集线路中的交流电压、电流信号,计算出电压、电流的有效值、有功功率、无功功率、功率因数等,支持8路遥测同步采集;电流电压精度为0.5%,功率及功率因数精度为1%;
3、遥控功能
接收并执行遥控命令或当地控制命令,进行返送校核,对中高压开关执行分合闸操作;
4、保护功能
具有涌流保护、三段式保护、重合闸、接地故障保护(暂态分析)等多种保护功能,可实现线路故障定位、隔离,记录故障发生的时间,故障上报等功能;
5、事件记录及上报
事件记录功能是将各厂站的开关及继电保护结点动作顺序及时间记录下来保存在装置里,供事后分析用,支持512条SOE记录;支持故障录波,事件上报是将开关变位及继电保护动作信息通过无线或有线通信及时上报;
6、操作方式
铝合金结构:状态指示灯、中文液晶人机界面、按键整定参数;
7、通信方式
a、有线通信方式:支持RS232、RS485、以太网、光纤等;
b、无线通信:通过GSM短信或GPRS与监控主站系统通信;
c、通信协议:支持101平衡式、101非平衡式、104的通信规约。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例(详见上述详尽的描述),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 (8)

1.分布式选线设备,包括配电网单相接地故障保护器(200),以及设置在配电网单相接地故障保护器(200)外部的一体化柱上断路器(100),其特征在于:所述一体化柱上断路器(100)内部设置有:
传感器组件,分布在所述一体化柱上断路器(100)的内部底端处;
真空灭弧室(102),设置在所述一体化柱上断路器(100)的内部顶端处,所述真空灭弧室(102)的顶端连接有电源侧进线导杆(103),该电源侧进线导杆(103)贯穿至一体化柱上断路器(100)的顶部外侧;
电流传感器(104),设置在一体化柱上断路器(100)的内部一侧位置,在电流传感器(104)的内部还贯穿有负荷侧出线导杆(105),该负荷侧出线导杆(105)的一端贯穿至一体化柱上断路器(100)的侧边外部,另一端与真空灭弧室(102)以及传感器组件连接。
2.根据权利要求1所述的分布式选线设备,其特征在于:所述传感器组件包括电源侧电压传感器(106)、负荷测电压传感器(107)以及取能传感器(108),所述电源侧电压传感器(106)、负荷测电压传感器(107)以及取能传感器(108)呈三角状分布,且三者的侧边均不接触。
3.根据权利要求1所述的分布式选线设备,其特征在于:所述一体化柱上断路器(100)的底端安装有安装座(109),所述安装座(109)上还安装有电子式电压互感器(300),所述电子式电压互感器(300)与配电网单相接地故障保护器(200)通过电线连接。
4.根据权利要求3所述的分布式选线设备,其特征在于:所述电子式电压互感器(300)的设计变比为:
5.根据权利要求1所述的分布式选线设备,其特征在于:所述电源侧进线导杆(103)与负荷侧出线导杆(105)形成电流通路,所述负荷侧出线导杆(105)的端部开设有螺纹。
6.根据权利要求1所述的分布式选线设备,其特征在于:所述一体化柱上断路器(100)与配电网单相接地故障保护器(200)通过连接电缆连接,所述一体化柱上断路器(100)等距离设置在安装座(109)的顶部。
7.根据权利要求1所述的分布式选线设备,其特征在于:所述配电网单相接地故障保护器(200)的前表面通过合页连接有防护门,而在所述配电网单相接地故障保护器(200)的前表面边缘处开设有通孔(200a),在所述通孔(200a)的内部设置有缓冲件,该缓冲件包括顶部延伸至通孔(200a)外侧的橡胶块(205),以及设置在通孔(200a)底部的底块(202),所述底块(202)与橡胶块(205)之间还设置有弹簧(204),所述底块(202)与橡胶块(205)的外部还套设有连接套(203),所述连接套(203)的两端内壁还粘合有双面胶(203a),该双面胶(203a)分别粘合在底块(202)与橡胶块(205)的外壁。
8.根据权利要求7所述的分布式选线设备,其特征在于:所述配电网单相接地故障保护器(200)的内壁还安装有温度传感器(201)。
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