CN203536953U - 避雷器劣化保护装置 - Google Patents
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Abstract
一种避雷器劣化保护装置，涉及避雷器技术领域，所述的避雷器劣化保护装置上端连接避雷器，下端连接于接地铜排上，其包括补偿阻抗元件、增阻开关及控制单元，所述的补偿阻抗元件一端连接到避雷器的低压端，所述的补偿阻抗元件与增阻开关并联连接后再接地，所述的补偿阻抗元件与增阻开关并联后的电路经磁通传感器与控制单元串联，所述的控制单元控制连接增阻开关，正常运行时，增阻开关闭合，将补偿阻抗元件短接，相当于避雷器接地端直接接地，当控制单元检测到避雷器泄漏电流超限值，发出分闸命令驱动增阻开关分断，补偿阻抗元件串入避雷器回路中，达到减少泄漏电流的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及避雷器技术领域，具体涉及一种避雷器劣化保护装置。
背景技术
避雷器是电网运行中应用普遍的系统过电压保护装置，它承担着限制系统内因遭受雷击、谐波和操作等等所产生的各种过电压，起着至关重要的作用。然而氧化锌避雷器自身的运行安全往往被忽略，随着承受过电压冲击能量的累积，其性能也将逐渐劣化，主要表现为泄漏电流增大，其过程相对比较缓慢，具有一定的隐蔽性，若不及时发现，极有可能发生击穿故障。避雷器本体虽然价值不高，一旦发生了爆炸事故，一般都造成系统停电，生产被迫中断，造成的间接损失往往不可估量。
目前，解决避雷器劣化和爆炸问题的方法，一般采用有线监测仪、热熔式或热爆式脱扣器，但它们在运行实践中都有一定的局限性：第一，热熔式脱扣器的反时限曲线较难控制，有时热熔脱扣的动作与避雷器爆炸同时发生；第二，热爆式脱扣器不适用开关柜内使用，对现场空间要求较为大；第三，在线检测仪也仅仅是提供监视结果，若出现超标现象，则面临“及时停电更换”与“连续生产”的矛盾，尤其是当避雷器地处无人值守变电站等维护不便的偏远地区，更换不及时，使系统处于带故障缺陷运行状态，一定程度上失去了在线检测的意义。再者，即便热熔式或热爆式脱扣器可以把劣化的避雷器安全地从系统中脱离，也失去了对系统进行保护的作用。
因此，研究一项有效的、可实施的在线识别兼顾及时保护作用的避雷器劣化保护产品则显得尤为迫切与实际。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可随时监测避雷器的运行状态，有效延缓避雷器爆炸的避雷器劣化保护装置。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种避雷器劣化保护装置，所述的避雷器劣化保护装置上端连接避雷器，下端连接于接地铜排上，其包括补偿阻抗元件、增阻开关及控制单元，所述的补偿阻抗元件一端连接到避雷器的低压端，所述的补偿阻抗元件与增阻开关并联连接后再接地，所述的补偿阻抗元件与增阻开关并联后的电路经磁通传感器与控制单元串联，所述的控制单元控制连接增阻开关，正常运行时，增阻开关闭合，将补偿阻抗元件短接，相当于避雷器接地端直接接地，当控制单元检测到避雷器泄漏电流超限值，发出分闸命令驱动增阻开关分断，补偿阻抗元件串入避雷器回路中，达到减少泄漏电流的目的。
所述的控制单元包括一CPU。
所述的增阻开关为触点开关或非触点开关。
所述的补偿阻抗元件为低电压等级的避雷器，用于在避雷器劣化时抬高回路阻抗。
所述的磁通传感器为穿心式零磁通传感器。
本实用新型的有益效果是：
1、由于采用了抬升阻抗的原理，串联增加的补偿阻抗元件只是分担了系统电压的部分值，其绝缘配合无需参照系统标称电压，相比避雷器完全脱离后需要提供一个标准的相应电压等级安全绝缘距离要节省空间。
2、采用了抬升阻抗的原理，虽然电气连接上并未退出系统，但本质上降低了该避雷器的荷电率，提升了避雷器的额定电压，大幅降低了避雷器的泄漏电流，延缓了老化进程，同时可以继续实现保护功能，给更换避雷器赢得时间。
附图说明
图1为本实用新型电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示的避雷器劣化保护装置的一次部分结构图，图中：补偿阻抗元件2、增阻开关3并联，被保护避雷器1，控制单元4，穿心式零磁通传感器5，A为避雷器高压端，E为避雷器低压端，I为检测的避雷器泄漏电流变比值，U为避雷器所在相二次电压；
避雷器劣化保护装置上端连接避雷器1，下端连接于接地铜排上，其包括补偿阻抗元件2、增阻开关3及控制单元4，补偿阻抗元件2一端连接到避雷器1的低压端E，补偿阻抗元件2与增阻开关3并联连接后再接地，补偿阻抗元件2与增阻开关3并联后的电路经穿心式零磁通传感器5与控制单元4串联，控制单元4控制连接增阻开关3，控制单元4为一CPU。
避雷器劣化保护装置内部的补偿阻抗元件2和增阻开关3并联，与控制单元4串联。补偿阻抗元件2为低电压等级的避雷器，用于在避雷器劣化时抬高回路阻抗。增阻开关3的作用是把补偿阻抗元件串入避雷器接地回路或是在避雷器接地回路中将补偿阻抗元件短接。控制单元4负责监测避雷器泄漏电流的变化值I，并控制增阻开关3分合。
本实用新型可随时监测避雷器的运行状态，有效延缓避雷器爆炸、影响系统运行事件的发生，给无人值守电站提供宝贵的更换维护时间。正常运行时，增阻开关闭合，将补偿阻抗元件短接，相当于避雷器接地端直接接地；如控制单元检测到避雷器泄漏电流超限值，发出分闸命令驱动增阻开关分断，补偿阻抗元件串入避雷器回路中，降低避雷器荷电率，达到减少泄漏电流的目的。
控制单元4实时检测避雷器泄漏电流值I，当检测到泄漏电流值在允许范围内时，增阻开关3处于初始状态即闭合位置，将与增阻开关3并联的补偿阻抗元件2短接，相当于避雷器接地端直接接地；当控制单元4检测到避雷器泄漏电流超出设定值，发出分闸命令驱动增阻开关3分断，补偿阻抗元件2串入避雷器回路中。
补偿阻抗元件2为被保护避雷器的“比例单元”，由与避雷器特性相同的氧化锌阀片组成。为了达到补偿运行中避雷器阀片老化原因减少的等效阻抗部分的目的，串入补偿阻抗元件后仍要满足系统绝缘配合要求。
避雷器雷电冲击电流下残压(峰值)U5kA为系统额定电压的3倍以上(一般厂家选3.5倍)，而各类设备的额定雷电冲击(内外绝缘)耐受电压(峰值)UX为系统额定电压的4.5倍。补偿阻抗元件雷电冲击电流下残压(峰值)UB，当补偿阻抗元件串入到避雷器回路后就有下式成立：
UX＝U5kA+UB (1)
因补偿阻抗元件的额定电压选取为系统额定电压的10～20％，那对避雷器雷电冲击电流下残压的影响也在10～20％左右。在避雷器劣化时，串入补偿阻抗元件，起到增大荷电率、减少泄漏电流作用；即使避雷器不劣化，串入补偿阻抗元件，使避雷器雷电冲击电流下残压(峰值)U5kA增加10～20％，仍然没有超过系统额定电压的4.5倍，满足系统绝缘配合要求。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (5)
1.一种避雷器劣化保护装置，所述的避雷器劣化保护装置上端连接避雷器，下端连接于接地铜排上，其特征在于：所述的避雷器劣化保护装置包括补偿阻抗元件、增阻开关及控制单元，所述的补偿阻抗元件一端连接到避雷器的低压端，所述的补偿阻抗元件与增阻开关并联连接后再接地，所述的补偿阻抗元件与增阻开关并联后的电路经磁通传感器与控制单元串联，所述的控制单元控制连接增阻开关，正常运行时，增阻开关闭合，将补偿阻抗元件短接，相当于避雷器接地端直接接地，当控制单元检测到避雷器泄漏电流超限值，发出分闸命令驱动增阻开关分断，补偿阻抗元件串入避雷器回路中。
2.根据权利要求1所述的避雷器劣化保护装置，其特征在于：所述的增阻开关为触点开关或非触点开关。
3.根据权利要求1所述的避雷器劣化保护装置，其特征在于：所述的补偿阻抗元件为低电压等级的避雷器。
4.根据权利要求1所述的避雷器劣化保护装置，其特征在于：所述的控制单元包括一CPU。
5.根据权利要求1所述的避雷器劣化保护装置，其特征在于：所述的磁通传感器为穿心式零磁通传感器。
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| CN107171307A (zh) * | 2017-07-18 | 2017-09-15 | 苏州基弘电气设备制造有限公司 | 一种新型配电柜避雷器劣化保护装置 |
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