CN203193273U - 智能型调匝式消弧限压装置 - Google Patents

Abstract

智能型调匝式消弧限压装置，为了解决电网发生单相接地时造成停电、危及人身和电力系统安全的技术问题，采用的技术方案是消弧限压装置包括电源模块、采样模块、控制模块和电抗器调节模块，采样模块和电抗器调节模块均与电源模块的中性点连接，采样模块采集中性点上的电压和电流模拟信号输送给控制模块，控制模块处理后输出脉冲信号给电抗器调节模块，电抗器调节模块包括设有有载调压分接头的消弧线圈主绕组，消弧线圈主绕组一端与中性点连接一端与地连接。技术效果是可以实时测量和计算中性点的电容电流和残流，当发生单相接地时及时做出补偿，提高了电力系统的可靠性，减轻了发生故障时对人身的伤害和对电力设备造成的损坏。

Description

智能型调匝式消弧限压装置

技术领域

本实用新型属于电力设备技术领域，涉及到一种消弧限压装置，特别是智能型调匝式消弧限压装置。

背景技术

随着电网的快速发展，电缆的出线增多，电缆线路所占比重增大，电力系统的电容电流增大，我国城市电网及厂矿企业的电力系统，大部分为中性点不接地(即小电流接地)系统，这种系统在发生单相接地时，接地点要流过全电力系统的对地电容电流，电容电流很大时，就会在接地点燃起间歇性电弧，引起弧光过电压，从而使非故障相的对地电压极大地增加。在弧光过电压的作用下，设备会绝缘损坏，给用电设备造成极大的伤害，如果电弧不能及时熄灭，就会迅速形成两点或多点接地短路，引起线路跳闸，供电中断。因此，电力行标DL/T620-1997中规定3～10KV架空线路构成的系统和所有35KV、66KV系统，当单相接地故障电容电流超过10A又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式，3～10KV电缆线路构成的系统，当单相接地故障电容电流超过30A又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决电网发生单相接地时造成停电、危及人身和电力系统安全的技术问题，为了解决这些问题，我们设计了智能型调匝式消弧限压装置，可以实时测量电网中性点的位移电压、位移电流幅值与相位，实时测量和计算电力系统的电容电流和残流，及时对单相接地所产生的电容电流进行补偿，有效地消除了安全隐患，提高了电力系统的可靠性，减小了事故发生的机率，减轻了发生故障时对电力设备造成的损坏，减小了对人身造成的伤害。

本实用新型为实现发明目的所采用的具体技术方案是：智能型调匝式消弧限压装置，包括电源模块、采样模块、控制模块和电抗器调节模块，采样模块和电抗器调节模块均与电源模块的中性点连接，采样模块采集中性点上的电压和电流模拟信号输送给控制模块，控制模块处理后输出脉冲信号给电抗器调节模块，关键是：所述的电抗器调节模块包括设有有载调压分接头的消弧线圈主绕组，消弧线圈主绕组一端与中性点连接一端与地连接。

所述的消弧限压装置还包括一端与中性点连接一端与地连接的内过电压保护器。

所述的消弧限压装置还包括与控制模块连接的显示模块和打印模块。

所述的电源模块包括变压器、与变压器连接的开关柜。

所述的电抗器调节模块还包括并接在主绕组消弧线圈两端的二次并阻回路或串接在主绕组消弧线圈和地之间的串阻回路，二次并阻回路包括依次串接的熔断器、真空接触器或可控硅、及阻尼电阻，串阻回路包括阻尼电阻和真空接触器。

所述的采样模块包括一端与中性点连接一端与地连接的电压互感器、及串接在消弧线圈主绕组和地之间的电流互感器。

所述的控制模块中所用的芯片型号为DSPIC30F5011。

本实用新型的有益效果是：该装置可以实时测量中性点上的电压和流过消弧线圈电流的幅值，当发生单相接地故障后，及时补偿接地的电容电流，使故障点残流变小，达到自行熄弧、消除故障的目的。消弧线圈的使用，对抑制和稳定电弧过电压、消除电磁式压变饱和引起的铁磁谐振过电压，降低线路故障跳闸率起到明显效果。提高了供电的可靠性，减轻了发生故障时对人身造成的伤害和对电力设备造成的损坏程度，限制了电弧的影响范围，使电网单相接地后仍能继续运行一段时间，给维修人员提供查明故障线路的时间。

变压器可以为消弧线圈提供有效中性点。阻尼电阻回路中采用大功率耐高压的特制无感阻尼电阻，在系统正常运行时串接于消弧线圈和地之间或并接于消弧线圈两端，用来限制串联谐振过电压，使谐振点位移电压小于15％相电压，因此，本装置过补、欠补、全补均可，方式非常灵活，能较好地抑制弧光过电压。当电力系统发生单相接地时，真空接触器或可控硅可以快速将阻尼电阻短接(串阻)或断开(并阻)，使残流小于10A(一般小于5A)，防止发生间隙性电弧及烧坏阻尼电阻。消弧线圈的有载调压开关设有9～15档，可调范围大。中性点与地之间并接有内过电压保护器，对与中性点有关的内过电压均能起到有效的抑制作用。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型串阻时的电路原理图。

图3为本实用新型并阻时的电路原理图。

附图中，1代表采样模块，2代表控制模块，3代表电抗器调节模块，4代表显示模块，5代表打印模块，ZB代表变压器，N代表中性点，MOA代表内过电压保护器，YH代表电压互感器，AX代表消弧线圈主绕组，D代表有载调压分接头，C1C2代表电流互感器，RD代表熔断器，ZC代表真空接触器，R2代表阻尼电阻，ZC1、ZC2代表真空接触器。

具体实施方式

智能型调匝式消弧限压装置，包括电源模块、采样模块1、控制模块2和电抗器调节模块3，采样模块1和电抗器调节模块3均与电源模块的中性点N连接，采样模块1采集中性点N上的电压和电流模拟信号输送给控制模块2，控制模块2处理后输出脉冲信号给电抗器调节模块3，关键是：所述的电抗器调节模块3包括设有有载调压分接头D的消弧线圈主绕组AX，消弧线圈主绕组AX一端与中性点N连接一端与地连接。

所述的消弧限压装置还包括一端与中性点N连接一端与地连接的内过电压保护器MOA。

所述的消弧限压装置还包括与控制模块2连接的显示模块4和打印模块5。

所述的电源模块包括变压器ZB、与变压器ZB连接的开关柜。

所述的电抗器调节模块3还包括并接在消弧线圈主绕组AX两端的二次并阻回路或串接在消弧线圈主绕组AX和地之间的串阻回路，二次并阻回路包括依次串接的熔断器RD、真空接触器ZC或可控硅、及阻尼电阻R2，串阻回路包括阻尼电阻R2和真空接触器ZC1、ZC2。

所述的采样模块1包括一端与中性点N连接一端与地连接的电压互感器YH、及串接在消弧线圈主绕组AX和地之间的电流互感器C1C2。

所述的控制模块2中所用的芯片型号为DSPIC30F5011。

本实用新型在具体实施时：电网正常运行时，电压互感器YH和电流互感器C1C2将实时采集到的电压和电流模拟信号输送给控制模块2，控制模块2计算出电网当前方式下的对地电容电流，然后输出脉冲信号给电抗器调节模块3，根据预先设定的最小残流值，利用电抗器调节模块3将有载调压分接头D调节到所需要的补偿档位，当发生单相接地时，对接地的电容电流进行补偿，可以快速地将故障点的残流限制在设定的范围之内，实现自动熄弧，保证持续供电。

Claims (7)

1.智能型调匝式消弧限压装置，包括电源模块、采样模块(1)、控制模块(2)和电抗器调节模块(3)，采样模块(1)和电抗器调节模块(3)均与电源模块的中性点(N)连接，采样模块(1)采集中性点(N)上的电压和电流模拟信号输送给控制模块(2)，控制模块(2)处理后输出脉冲信号给电抗器调节模块(3)，其特征在于：所述的电抗器调节模块(3)包括设有有载调压分接头(D)的消弧线圈主绕组(AX)，消弧线圈主绕组(AX)一端与中性点(N)连接一端与地连接。 

2.根据权利要求1所述的智能型调匝式消弧限压装置，其特征在于：所述的消弧限压装置还包括一端与中性点(N)连接一端与地连接的内过电压保护器(MOA)。 

3.根据权利要求1所述的智能型调匝式消弧限压装置，其特征在于：所述的消弧限压装置还包括与控制模块(2)连接的显示模块(4)和打印模块(5)。 

4.根据权利要求1所述的智能型调匝式消弧限压装置，其特征在于：所述的电源模块包括变压器(ZB)、与变压器(ZB)连接的开关柜。 

5.根据权利要求1所述的智能型调匝式消弧限压装置，其特征在于：所述的电抗器调节模块(3)还包括并接在消弧线圈主绕组(AX)两端的二次并阻回路或串接在消弧线圈主绕组(AX)和地之间的串阻回路，二次并阻回路包括依次串接的熔断器(RD)、真空接触器(ZC)或可控硅、及阻尼电阻(R2)，串阻回路包括阻尼电阻(R2)和真空接触器(ZC1、ZC2)。 

6.根据权利要求1所述的智能型调匝式消弧限压装置，其特征在于：所述的采样模块(1)包括一端与中性点(N)连接一端与地连接的电压互感器(YH)、及串接在消弧线圈主绕组(AX)和地之间的电流互感器(C1C2)。 

7.根据权利要求1所述的智能型调匝式消弧限压装置，其特征在于：所述的控制模块(2)中所用的芯片型号为DSPIC30F5011。 

Images