CN203205870U - 一种单相接地保护开关柜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于接地装置技术领域，涉及一种单相接地保护开关柜。本实用新型提供一种接地灭弧性能好、安全性高且具备自动复归功能的单相接地保护开关柜。本实用新型包括柜体，其结构要点柜体内设置有二次控制设备、间隔断路器、单相断路器、电抗变压器、接触器、零序电流互感器和信号发生器，单相断路器的进线端通过间隔断路器与柜体进线端母线相连，单相断路器的出线端依次通过电抗变压器一次端、零序电流互感器接地，接触器两端与电抗变压器一次端两端并联，信号发生器输出端与电抗变压器二次端相连；所述二次控制设备采集柜体进线端母线电压、母线零序电压信号和电抗变压器一次端电压、电流信号，控制单相断路器、接触器和信号发生器的开闭。
Description
技术领域
本实用新型属于接地装置技术领域，尤其涉及一种单相接地保护开关柜。
背景技术
目前的3～35 KV电力系统为中性点不直接接地的小电流接地系统，在小电流接地系统中，为了减少系统单相接地时流过接地点的接地电流和降低接地电弧的危害，主要使用消弧线圈与接地变压器合为一体的电流补偿方式。由于消弧线圈和接地变压器上会留有一定电量，因此对操作人员的安全有一定的危害。另外，此种方式实施单相接地保护后，无法判别接地故障是否消失，装置工作的自动化程度不高。
发明内容
本实用新型就是针对上述问题，提供一种接地灭弧性能好、安全性高且具备自动复归功能的单相接地保护开关柜。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案，本实用新型包括柜体，其结构要点柜体内设置有二次控制设备、间隔断路器、单相断路器、电抗变压器、接触器、零序电流互感器和信号发生器，单相断路器的进线端通过间隔断路器与柜体进线端母线相连，单相断路器的出线端依次通过电抗变压器一次端、零序电流互感器接地，接触器两端与电抗变压器一次端两端并联，信号发生器输出端与电抗变压器二次端相连；所述二次控制设备采集柜体进线端母线电压、母线零序电压信号和电抗变压器一次端电压、电流信号，控制单相断路器、接触器和信号发生器的开闭。
作为一种优选方案，本实用新型所述单相断路器的进线端通过电流互感器一次端与间隔断路器相连，电流互感器二次端与带电显示器端口相连。
作为另一种优选方案，本实用新型所述柜体上设置有电磁锁，电磁锁与所述间隔断路器联动闭锁。
另外，本实用新型所述二次控制设备包括接触器控制单元、信号发生器控制单元、驱动闭锁单元、接地选相控制装置和接地选线装置，接地选相控制装置输出端口分别与接触器控制单元输入端口、信号发生器控制单元输入端口、驱动闭锁单元输入端口相连，接地选相控制装置的输入端口分别与接地选线装置的输出端口和柜体进线端母线检测端口相连，接地选线装置输入端口与柜体进线端母线检测端口相连；所述驱动闭锁单元输出端口与单相断路器控制端口相连，接触器控制单元输出端口与接触器控制端口相连，信号发生器控制单元输出端口与信号发生器控制端口相连。
本实用新型有益效果。
本实用新型二次控制设备采集母线电压、零序电压来判断接地属性，并根据测量的电气参数发出操作指令使单相断路器合闸并经过接触器直接接地，进行故障相接地转移，减少系统单相接地时流过接地点的接地电流和降低接地电弧的危害。
本实用新型二次控制设备控制信号发生器通过电抗变压器向故障相注入高频电压信号，并根据电抗变压器反馈的电压、电流信号，判别接地故障是否消失，实现装置自动复归。
本实用新型接触器两端与电抗变压器一次端两端并联，当发生单相接地故障时，接触器将电抗变压器短路，故障相通过单相断路器、接触器、零序电流互感器接地，电抗变压器上不会留有电量，对人身感电有良好的保护功能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围不仅局限于以下内容的表述。
图1是本实用新型结构示意图。
图2是本实用新型电气原理图。
图中，1为零序电流互感器、2为接触器、3为电抗变压器、4为单相断路器、5为电流互感器、6为带电显示器、7为柜体、8为信号发生器。
具体实施方式
如图所示，本实用新型包括柜体7，柜体7内设置有二次控制设备、间隔断路器、单相断路器4、电抗变压器3、接触器2、零序电流互感器1和信号发生器8，单相断路器4的进线端通过间隔断路器与柜体7进线端母线相连，单相断路器4的出线端依次通过电抗变压器3一次端、零序电流互感器1接地，接触器2两端与电抗变压器3一次端两端并联，信号发生器8输出端与电抗变压器3二次端相连；所述二次控制设备采集柜体7进线端母线电压、母线零序电压信号和电抗变压器3一次端电压、电流信号，控制单相断路器4、接触器2和信号发生器8的开闭。
所述单相断路器4的进线端通过电流互感器5一次端与间隔断路器相连，电流互感器5二次端与带电显示器6端口相连。设置电流互感器5配合带电显示器6使用，便于带电指示。
所述柜体7上设置有电磁锁，电磁锁与所述间隔断路器联动闭锁。间隔断路器合闸时，电磁锁有电，柜体7门打不开；提高设备安全性。
所述二次控制设备包括接触器2控制单元、信号发生器8控制单元、驱动闭锁单元、接地选相控制装置和接地选线装置，接地选相控制装置输出端口分别与接触器2控制单元输入端口、信号发生器8控制单元输入端口、驱动闭锁单元输入端口相连，接地选相控制装置的输入端口分别与接地选线装置的输出端口和柜体7进线端母线检测端口相连，接地选线装置输入端口与柜体7进线端母线检测端口相连；所述驱动闭锁单元输出端口与单相断路器4控制端口相连，接触器2控制单元输出端口与接触器2控制端口相连，信号发生器8控制单元输出端口与信号发生器8控制端口相连。
下面结合附图说明本实用新型的控制过程。
合操作间隔断路器（K1），接地选相控制装置和接地选线装置实时采集变电所母线相、线电压、零序电压，判断系统有无单相接地故障以及接地相别。当发生单相接地故障，并满足接地动作技术要求条件时，接地选相控制装置通过驱动闭锁单元控制单相断路器4（K2、K3、K4）快速合闸，并通过接触器2（K5）强迫故障相对地等电位，实现熄灭接地电弧。
单相断路器4合闸后，由接触器2控制单元控制并在设定时间延时后控制接触器2分开。信号发生器8控制单元启动信号发生器8，通过与信号发生器8相连的电抗变压器3的二次端向接地故障相注入设定频率电压，产生接地电流。接地选相控制装置采集电抗变压器3（L）反馈的电压与电流信号，计算系统接地阻抗变化；如接地阻抗恢复至系统正常状态，判别接地故障消失，接地选相控制单元通过驱动闭锁单元控制单相断路器4分闸，通过接触器2控制单元控制接触器2合闸，实现单相接地故障自动复归。
可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种单相接地保护开关柜，本实用新型包括柜体（7），其特征在于柜体（7）内设置有二次控制设备、间隔断路器、单相断路器（4）、电抗变压器（3）、接触器（2）、零序电流互感器（1）和信号发生器（8），单相断路器（4）的进线端通过间隔断路器与柜体（7）进线端母线相连，单相断路器（4）的出线端依次通过电抗变压器（3）一次端、零序电流互感器（1）接地，接触器（2）两端与电抗变压器（3）一次端两端并联，信号发生器（8）输出端与电抗变压器（3）二次端相连；所述二次控制设备采集柜体（7）进线端母线电压、母线零序电压信号和电抗变压器（3）一次端电压、电流信号，控制单相断路器（4）、接触器（2）和信号发生器（8）的开闭。
2.根据权利要求1所述一种单相接地保护开关柜，其特征在于所述单相断路器（4）的进线端通过电流互感器（5）一次端与间隔断路器相连，电流互感器（5）二次端与带电显示器（6）端口相连。
3.根据权利要求1所述一种单相接地保护开关柜，其特征在于所述柜体（7）上设置有电磁锁，电磁锁与所述间隔断路器联动闭锁。
4.根据权利要求1所述一种单相接地保护开关柜，其特征在于所述二次控制设备包括接触器（2）控制单元、信号发生器（8）控制单元、驱动闭锁单元、接地选相控制装置和接地选线装置，接地选相控制装置输出端口分别与接触器（2）控制单元输入端口、信号发生器（8）控制单元输入端口、驱动闭锁单元输入端口相连，接地选相控制装置的输入端口分别与接地选线装置的输出端口和柜体（7）进线端母线检测端口相连，接地选线装置输入端口与柜体（7）进线端母线检测端口相连；所述驱动闭锁单元输出端口与单相断路器（4）控制端口相连，接触器（2）控制单元输出端口与接触器（2）控制端口相连，信号发生器（8）控制单元输出端口与信号发生器（8）控制端口相连。
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