CN203151088U - 一种单相接地故障隔离装置 - Google Patents

Abstract

一种单相接地故障隔离装置，属于紧急保护领域。其包括接地变压器、消弧线圈、小电阻、高压接触器和控制单元，所述的控制单元包括就地控制柜和控制屏；其接地变压器高压侧线圈的中性点经过高压隔离开关、高压接触器和小电阻回路接地；接地变压器的中性点还经过高压隔离开关和消弧线圈的一次侧线圈回路接地；在所述消弧线圈的一次侧线圈的起始端，设置有电压互感器和避雷器；所述消弧线圈的二次侧线圈与就地控制柜连接。由于本实用新型融合了小电阻接地技术和消弧线圈接地技术的优点，既能有效补偿瞬时性接地故障、大大降低线路跳闸率，又能迅速隔离永久性接地故障，从而达到提高供电安全性和可靠性的目的。可广泛用于变电站的系统保护领域。

Description

一种单相接地故障隔离装置

技术领域

本实用新型属变电站紧急保护装置领域，尤其涉及一种用于接地故障的隔离装置。

背景技术

在电力系统发展初期，容量较小，人们认为工频电压升高是绝缘故障的主要原因，同时,对电力设备耐受频繁过电流冲击的能力估计过高，所以，最初电力设备的中性点都采用直接接地方式运行。

随着电力系统的发展与扩大，单相接地故障增多，线路断路器经常跳闸，造成频繁的停电事故，于是，遂将直接接地方式改为不接地方式运行。

尔后，由于工业发展较快，使电力传输容量增大、距离延长，电压等级升高，电力系统的延伸范围进一步扩大。在这种情况下发生单相接地故障时，故障点的接地电弧不能自行熄灭，而且，因间歇电弧接地产生的过电压往往又使事故扩大，显著降低了电力系统的运行可靠性。为了解决系统中出现的这些问题，德国的彼得生（W.Petersen）教授在研究电弧接地过电压的基础上，先后提出了两种解决办法，即中性点经消弧线圈和经电阻接地。

后来，在中压电网的发展过程中，逐渐形成了两类中性点接地方式，即小电流接地方式和大电流接地方式。

前者包括中性点不接地、经消弧线圈或经高电阻接地；后者包括中性点直接接地、经低（中）电阻和低（中）电抗接地等。

而单相接地电弧能否瞬间自行熄灭，是区分大、小电流接地方式的必要和充分条件。

在上述接地方式中，前者以中性点经消弧线圈（谐振）接地为代表，后者以低电阻接地为代表。长期以来，两者互有优缺点，因此在不同的国家和地区均有了相当的发展。

传统消弧线圈接地方式能自动消除瞬时性单相接地故障，具有减少跳闸次数、降低接地故障电流的优点，但由于不能切除非瞬时性单相接地故障，整个配电系统须承受较长时间（2小时）的工频过电压（线电压），因此对设备的绝缘水平要求高，这对配电系统设备（尤其对于某些进口设备，如电缆）是不利的；同时单相接地故障的长时间存在也不利于设备及人身安全。

而且传统消弧线圈接地系统里面的故障选线，一直是一个技术难题，实际选线准确率很低。低阻接地方式可避免配电系统出现长时间工频过电压的问题，对设备绝缘要求相对较低，不足之处在于系统中任何单相接地故障都跳闸，导致跳闸率过高，降低了供电可靠性。

因此，这两种接地方式都各有利弊，只能适用于一定的条件，迫切需要寻求一种更完善的新型接地方式。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种单相接地故障隔离装置，其兼具传统低阻接地和消弧线圈接地的优点，对单相接地中的瞬时接地和永久性接地分别采取不同的措施，既保证了对永久性接地故障的迅速准确隔离，避免系统工频过压长期存在导致事故进一步扩大，又能对瞬时性接地故障进行精确补偿使其自行消失，无需跳闸，大大提高系统供电的安全性和可靠性。

本实用新型的技术方案是：提供一种单相接地故障隔离装置，包括接地变压器、消弧线圈、小电阻、高压接触器和控制单元，所述的控制单元包括就地控制柜和控制屏；其特征是：所述的接地变压器高压侧线圈的中性点经过高压隔离开关、高压接触器和小电阻回路接地；所述接地变压器的中性点还经过高压隔离开关和消弧线圈的一次侧线圈回路接地；在所述消弧线圈的一次侧线圈的起始端，设置有电压互感器和避雷器；所述消弧线圈的二次侧线圈与就地控制柜连接。

进一步的，在所述的高压隔离开关、高压接触器和小电阻回路中，设置有中性点电流互感器。

在所述的消弧线圈的一次侧线圈回路中，设置有接地电流互感器。

与现有技术比较，本实用新型的优点是：

采用中性点联合接地的模式，实现消弧线圈与小电阻的联合使用，并且可实现自动切换，通过对接地持续时长进行判断，区分瞬间接地和永久性接地，采取不同的应对措施，从而达到提高供电安全性和可靠性的目的。

附图说明

图1是本实用新型的系统构成示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

图1中，本技术方案提供了一种单相接地故障隔离装置，其包括接地变压器、消弧线圈、小电阻、高压接触器和控制单元，所述的控制单元包括就地控制柜和控制屏。

其所述的接地变压器1QZB高压侧线圈的中性点经过高压隔离开关1G、高压接触器1KD1、1KD2和小电阻1R回路接地；

所述接地变压器的中性点还经过高压隔离开关和消弧线圈1XHL的一次侧线圈回路接地；

在所述消弧线圈的一次侧线圈的起始端，设置有电压互感器1YH0和避雷器1BL；

所述消弧线圈的二次侧线圈与就地控制柜连接。

进一步的，在所述的高压隔离开关、高压接触器和小电阻回路中，设置有中性点电流互感器1CT。

在所述的消弧线圈的一次侧线圈回路中，设置有接地电流互感器1LH0。

对于10kV配电网，因变压器绕组为Δ接法，需要用接地变压器制造中性点。为降低零序阻抗，接地变压器一般采用Z形接线，并根据需要可带适当的二次容量以代替站用变。

其消弧线圈为可控电抗器，可选用市售的广州智光电气公司KD-XH型产品。该消弧线圈为一台高短路阻抗变压器，短路阻抗高达100％。消弧线圈一次绕组接在系统中性点，二次绕组与控制柜相连。就地控制柜内装配大功率可控硅及相应的滤波装置。该消弧线圈技术已在现场得到广泛应用，成熟可靠，并且具有调节范围大、连续可调、在任何时候可迅速退出、无需阻尼电阻等优点，是目前综合调节性能最佳的可调电抗器，

高压接触器用来投切小电阻。为增加控制的可靠性，由两个高压接触器并联组成，并分别采用交直流控制。

控制屏安装于主控室，是本装置的中心控制部分，完成系统的各种测量和控制。

由于本实用新型融合了小电阻接地技术和消弧线圈接地技术的优点，既能有效补偿瞬时性接地故障、大大降低线路跳闸率，又能迅速隔离永久性接地故障，从而达到提高供电安全性和可靠性的目的。

本实用新型可广泛用于变电站的系统保护领域。

Claims (3)

1.一种单相接地故障隔离装置，包括接地变压器、消弧线圈、小电阻、高压接触器和控制单元，所述的控制单元包括就地控制柜和控制屏；其特征是：

其所述的接地变压器高压侧线圈的中性点经过高压隔离开关、高压接触器和小电阻回路接地；

所述接地变压器的中性点还经过高压隔离开关和消弧线圈的一次侧线圈回路接地；

在所述消弧线圈的一次侧线圈的起始端，设置有电压互感器和避雷器；

所述消弧线圈的二次侧线圈与就地控制柜连接。

2.按照权利要求1所述的单相接地故障隔离装置，其特征是在所述的高压隔离开关、高压接触器和小电阻回路中，设置有中性点电流互感器。

3.按照权利要求1所述的单相接地故障隔离装置，其特征是在所述的消弧线圈的一次侧线圈回路中，设置有接地电流互感器。

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