CN206931998U - 一种消弧线圈成套装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种消弧线圈成套装置，涉及电网自动化技术领域。本实用新型包括控制柜和消弧线圈，所述消弧线圈包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组为工作绕组，所述一次绕组连接的接地线中串联有动作电流采集器，所述动作电流采集器上连接有数据处理器和计数器，所述计数器与数据处理器连接，所述数据处理器上还连接有异常动作报警指示器；本实用新型结构简单，能快速消弧，可靠性高，安装维护方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及电网自动化技术领域，更具体地说涉及一种消弧线圈成套装置。
背景技术
在35kV配网系统中，根据规程规定，系统电容电流超过10A时应装设消弧线圈，以抑制单相接地时产生的弧光过电压，避免单相故障发展成相间短路，引起开关跳闸。目前国内35kV消弧线圈主要有调匝式、调容式两种，它们都采用分档调节方式，不能实现精确补偿，同时为了防止系统在正常情况下产生谐振，都要附加阻尼电阻以增大系统阻尼率，在系统故障时要利用真空接触器短接阻尼电阻，增加了电阻箱、真空接触器等元件，不可避免的带来了系统复杂、控制维护难等问题。此外，35kV配网系统中性点的不对称电压通常很小，若采用常规的电容电流测量方法，有时测量误差很大，有时无法进行测量。
实用新型内容
为克服上述技术存在的缺陷和不足，本实用新型提出了一种消弧线圈成套装置，本实用新型的发明目的旨在于解决现有技术中测量误差大，无法进行测量等问题，本实用新型结构简单，能快速消弧，可靠性高，安装维护方便。
为了解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型是通过下述技术方案实现的：
一种消弧线圈成套装置，包括控制柜和消弧线圈，所述消弧线圈设置在控制柜内，所述控制柜具有前门和后门，其特征在于：所述消弧线圈包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组为工作绕组，所述一次绕组连接的接地线中串联有动作电流采集器，所述动作电流采集器上连接有数据处理器和计数器，所述计数器与数据处理器连接，所述数据处理器上还连接有异常动作报警指示器；
所述消弧线圈上还连接有消弧线圈控制器，所述消弧线圈控制器与数据处理器建立连接，所述消弧线圈控制器固定在控制柜的前门上。
系统中性点经单级隔开开关连接到单相电压互感器和消弧线圈一次绕组A端，消弧线圈一次绕组X端穿过中性点单相电流互感器接地。
所述消弧线圈的二次绕组上连接有双向可控硅和滤波器组，所述双向可控硅和滤波器组分别设置在控制柜内部，双向可控硅和所述二次绕组并接，滤波器组和所述二次绕组并接。
所述数据处理器包括计数器的闭合节点、电流电压变换器、电阻分配器和定时器，所述动作电流采集器采集消弧线圈一次绕组动作电流信号，计数器计数并且闭合其闭合节点，电流信号经闭合节点输入到电流电压变换器，将电流信号转换为电压信号，电压信号通过电阻分配器进行二次分压，定时器检测消弧线圈动作时间，当电压值和持续时间阈值达到报警值，驱动异常动作报警指示器报警。
所述控制柜前门上设有仪表盘和空气开关，所述仪表盘设置在前门的顶部；所述仪表盘包括电感电流表和励磁电流表。
所述消弧线圈控制器包括与单相电压互感器和单相电流互感器连接并将对采集到信号调理的信号调理器，与所述信号调理器连接并对信号进行模数转换的A/D转换器，与所述A/D转换器连接并对转换后的数字信号进行处理的处理器，所述处理器包括采集信号、数据处理和发出双向可控硅控制命令的DSP，以及信息存储、显示、通讯和人机交互功能的PC104芯片；与所述处理器连接并对发出的双向可控硅动作命令进行光电隔离处理的光电隔离器，经光电隔离处理的双向可控硅动作命令使双向可控硅动作；与所述控制器连接并接受指令发出信号注入命令的信号注入板，与所述信号注入板连接并对信号注入命令进行变压器隔离处理的隔离变压器，经过变压器隔离处理的信号注入命令使电压信号注入消弧线圈二次绕组的滤波绕组中。
与现有技术相比，本实用新型所带来的有益的技术效果表现在：
1、本实用新型的消弧线圈的一次绕组为工作绕组，接入到配电网中，在工作绕组上接入动作电流采集器，数据处理器、计数器和异常动作报警指示器，降低了运行检修成本，能够实现消弧线圈的状态检修，结构简单，运行和检修人员根据消弧线圈控制器中显示的数据能够及时对消弧线圈进行维护，提高了消弧线圈运行的可能性。
2、本实用新型的消弧线圈控制柜，将消弧线圈安装在控制柜中，设计合理，结构紧凑，占地面积小，安装简单。
3、本实用新型消弧线圈的二次绕组上连接有双向可控硅和滤波器组，所述双向可控硅和滤波器组分别设置在控制柜内部，双向可控硅和所述二次绕组并接，滤波器组和所述二次绕组并接。当系统接地时，根据最近一次电容电流计算结果，控制双向可控硅投入相应角度，使消弧线圈补偿的感性电流抵消系统的电容电流，接地点的残流达到最小值，从而达到故障点可靠、快速消弧的目的。
4、本实用新型的数据处理器包括计数器的闭合节点、电流电压变换器、电阻分配器和定时器，所述动作电流采集器采集消弧线圈一次绕组动作电流信号，计数器计数并且闭合其闭合节点，电流信号经闭合节点输入到电流电压变换器，将电流信号转换为电压信号，电压信号通过电阻分配器进行二次分压，定时器检测消弧线圈动作时间，当电压值和持续时间阈值达到报警值，驱动异常动作报警指示器报警。
5、消弧线圈控制器采用电压信号注入法测量系统电容电流，即使系统中性点不对称电压为零时也能快速准确地测量出系统的电容电流。消弧线圈控制器采用模块化结构，主板为DSP+PC104双CPU结构，DSP负责采集、数据处理及双向可控硅控制，PC104负责信息存储、显示、通讯及人机交互功能。通过电压、单相电流互感器、运放芯片组成的采样回路对电压、电流进行采样，由一片MAX125芯片进行A/D转换，DSP同时进行电容电流的计算，即利用消弧线圈控制器发出指令使信号注入板向消弧线圈二次绕组的滤波绕组注入能量很小的电压信号，二次绕组电压信号的注入将引起消弧线圈一次侧电压和电流的变化，消弧线圈控制器根据测量信号注入前、后的矢量变化差值，利用电压相量的单位圆计算方法准确地计算出系统金属性接地时的电容电流。当系统接地时，根据最近一次电容电流计算结果，消弧线圈控制器控制双向可控硅投入相应角度，使消弧线圈补偿的感性电流抵消系统的电容电流，接地点的残流达到最小值，从而达到故障点可靠、快速消弧的目的。
附图说明
图1为本实用新型的控制柜的整体结构示意图；
图2为本实用新型电路结构示意图；
图3为本实用新型数据处理器电路原理图；
图4为本实用新型消弧线圈控制器的电路原理图；
附图标记：1、控制柜，2、消弧线圈，3、动作电流采集器，4、数据处理器，5、计数器，6、异常动作报警指示器，7、前门，8、消弧线圈控制器，9、单级隔开开关，10、单相电压互感器，11、单相电流互感器，12、双向可控硅，13、滤波器组，14、闭合节点，15、电流电压变换器，16、电阻分配器，17、定时器，18、仪表盘，19、空气开关。
具体实施方式
实施例1
作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1-3，本实施例公开了：
一种消弧线圈成套装置，包括控制柜1和消弧线圈2，所述消弧线圈2设置在控制柜1内，所述控制柜1具有前门7和后门，所述消弧线圈2包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组为工作绕组，所述一次绕组连接的接地线中串联有动作电流采集器3，所述动作电流采集器3上连接有数据处理器4和计数器5，所述计数器5与数据处理器4连接，所述数据处理器4上还连接有异常动作报警指示器6；所述消弧线圈2上还连接有消弧线圈控制器8，所述消弧线圈控制器8与数据处理器4建立连接，所述消弧线圈控制器8固定在控制柜1的前门7上。
实施例2
作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1-3，本实施例公开了：
一种消弧线圈成套装置，包括控制柜1和消弧线圈2，所述消弧线圈2设置在控制柜1内，所述控制柜1具有前门7和后门，所述消弧线圈2包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组为工作绕组，所述一次绕组连接的接地线中串联有动作电流采集器3，所述动作电流采集器3上连接有数据处理器4和计数器5，所述计数器5与数据处理器4连接，所述数据处理器4上还连接有异常动作报警指示器6；所述消弧线圈2上还连接有消弧线圈控制器8，所述消弧线圈控制器8与数据处理器4建立连接，所述消弧线圈控制器8固定在控制柜1的前门7上；系统中性点经单级隔开开关9连接到单相电压互感器10和消弧线圈2一次绕组A端，消弧线圈2一次绕组X端穿过中性点单相电流互感器11接地。
实施例3
作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1-3，本实施例公开了：
一种消弧线圈成套装置，包括控制柜1和消弧线圈2，所述消弧线圈2设置在控制柜1内，所述控制柜1具有前门7和后门，所述消弧线圈2包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组为工作绕组，所述一次绕组连接的接地线中串联有动作电流采集器3，所述动作电流采集器3上连接有数据处理器4和计数器5，所述计数器5与数据处理器4连接，所述数据处理器4上还连接有异常动作报警指示器6；所述消弧线圈2上还连接有消弧线圈控制器8，所述消弧线圈控制器8与数据处理器4建立连接，所述消弧线圈控制器8固定在控制柜1的前门7上；系统中性点经单级隔开开关9连接到单相电压互感器10和消弧线圈2一次绕组A端，消弧线圈2一次绕组X端穿过中性点单相电流互感器11接地；
所述消弧线圈2的二次绕组上连接有双向可控硅12和滤波器组13，所述双向可控硅12和滤波器组13分别设置在控制柜1内部，双向可控硅12和所述二次绕组并接，滤波器组13和所述二次绕组并接。
实施例4
作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1-3，本实施例公开了：
一种消弧线圈成套装置，包括控制柜1和消弧线圈2，所述消弧线圈2设置在控制柜1内，所述控制柜1具有前门7和后门，所述消弧线圈2包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组为工作绕组，所述一次绕组连接的接地线中串联有动作电流采集器3，所述动作电流采集器3上连接有数据处理器4和计数器5，所述计数器5与数据处理器4连接，所述数据处理器4上还连接有异常动作报警指示器6；所述消弧线圈2上还连接有消弧线圈控制器8，所述消弧线圈控制器8与数据处理器4建立连接，所述消弧线圈控制器8固定在控制柜1的前门7上；系统中性点经单级隔开开关9连接到单相电压互感器10和消弧线圈2一次绕组A端，消弧线圈2一次绕组X端穿过中性点单相电流互感器11接地；
所述消弧线圈2的二次绕组上连接有双向可控硅12和滤波器组13，所述双向可控硅12和滤波器组13分别设置在控制柜1内部，双向可控硅12和所述二次绕组并接，滤波器组13和所述二次绕组并接；所述数据处理器4包括计数器5的闭合节点14、电流电压变换器15、电阻分配器16和定时器17，所述动作电流采集器3采集消弧线圈2一次绕组动作电流信号，计数器5计数并且闭合其闭合节点14，电流信号经闭合节点14输入到电流电压变换器15，将电流信号转换为电压信号，电压信号通过电阻分配器16进行二次分压，定时器17检测消弧线圈2动作时间，当电压值和持续时间阈值达到报警值，驱动异常动作报警指示器6报警。
实施例5
作为本实用新型一较佳实施例，参照说明书附图1-3，本实施例公开了：
一种消弧线圈成套装置，包括控制柜1和消弧线圈2，所述消弧线圈2设置在控制柜1内，所述控制柜1具有前门7和后门，所述消弧线圈2包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组为工作绕组，所述一次绕组连接的接地线中串联有动作电流采集器3，所述动作电流采集器3上连接有数据处理器4和计数器5，所述计数器5与数据处理器4连接，所述数据处理器4上还连接有异常动作报警指示器6；所述消弧线圈2上还连接有消弧线圈控制器8，所述消弧线圈控制器8与数据处理器4建立连接，所述消弧线圈控制器8固定在控制柜1的前门7上；系统中性点经单级隔开开关9连接到单相电压互感器10和消弧线圈2一次绕组A端，消弧线圈2一次绕组X端穿过中性点单相电流互感器11接地；
所述消弧线圈2的二次绕组上连接有双向可控硅12和滤波器组13，所述双向可控硅12和滤波器组13分别设置在控制柜1内部，双向可控硅12和所述二次绕组并接，滤波器组13和所述二次绕组并接；所述数据处理器4包括计数器5的闭合节点14、电流电压变换器15、电阻分配器16和定时器17，所述动作电流采集器3采集消弧线圈2一次绕组动作电流信号，计数器5计数并且闭合其闭合节点14，电流信号经闭合节点14输入到电流电压变换器15，将电流信号转换为电压信号，电压信号通过电阻分配器16进行二次分压，定时器17检测消弧线圈2动作时间，当电压值和持续时间阈值达到报警值，驱动异常动作报警指示器6报警；
所述控制柜1前门7上设有仪表盘18和空气开关19，所述仪表盘18设置在前门7的顶部；所述仪表盘18包括电感电流表和励磁电流表。
所述消弧线圈控制器包括与单相电压互感器和单相电流互感器连接并将对采集到信号调理的信号调理器，与所述信号调理器连接并对信号进行模数转换的A/D转换器，与所述A/D转换器连接并对转换后的数字信号进行处理的处理器，所述处理器包括采集信号、数据处理和发出双向可控硅控制命令的DSP，以及信息存储、显示、通讯和人机交互功能的PC104芯片；与所述处理器连接并对发出的双向可控硅动作命令进行光电隔离处理的光电隔离器，经光电隔离处理的双向可控硅动作命令使双向可控硅动作；与所述控制器连接并接受指令发出信号注入命令的信号注入板，与所述信号注入板连接并对信号注入命令进行变压器隔离处理的隔离变压器，经过变压器隔离处理的信号注入命令使电压信号注入消弧线圈二次绕组的滤波绕组中。
Claims (6)
1.一种消弧线圈成套装置，包括控制柜(1)和消弧线圈(2)，所述消弧线圈(2)设置在控制柜(1)内，所述控制柜(1)具有前门(7)和后门，其特征在于：所述消弧线圈(2)包括一次绕组和二次绕组，所述一次绕组为工作绕组，所述一次绕组连接的接地线中串联有动作电流采集器(3)，所述动作电流采集器(3)上连接有数据处理器(4)和计数器(5)，所述计数器(5)与数据处理器(4)连接，所述数据处理器(4)上还连接有异常动作报警指示器(6)；
所述消弧线圈(2)上还连接有消弧线圈控制器(8)，所述消弧线圈控制器(8)与数据处理器(4)建立连接，所述消弧线圈控制器(8)固定在控制柜(1)的前门(7)上。
2.如权利要求1所述的一种消弧线圈成套装置，其特征在于：系统中性点经单级隔开开关(9)连接到单相电压互感器(10)和消弧线圈(2)一次绕组A端，消弧线圈(2)一次绕组X端穿过中性点单相电流互感器(11)接地。
3.如权利要求1或2所述的一种消弧线圈成套装置，其特征在于：所述消弧线圈(2)的二次绕组上连接有双向可控硅(12)和滤波器组(13)，所述双向可控硅(12)和滤波器组(13)分别设置在控制柜(1)内部，双向可控硅(12)和所述二次绕组并接，滤波器组(13)和所述二次绕组并接。
4.如权利要求1所述的一种消弧线圈成套装置，其特征在于：所述数据处理器(4)包括计数器(5)的闭合节点(14)、电流电压变换器(15)、电阻分配器(16)和定时器(17)，所述动作电流采集器(3)采集消弧线圈(2)一次绕组动作电流信号，计数器(5)计数并且闭合其闭合节点(14)，电流信号经闭合节点(14)输入到电流电压变换器(15)，将电流信号转换为电压信号，电压信号通过电阻分配器(16)进行二次分压，定时器(17)检测消弧线圈(2)动作时间，当电压值和持续时间阈值达到报警值，驱动异常动作报警指示器(6)报警。
5.如权利要求1或2所述的一种消弧线圈成套装置，其特征在于：所述控制柜(1)前门(7)上设有仪表盘(18)和空气开关(19)，所述仪表盘(18)设置在前门(7)的顶部；所述仪表盘(18)包括电感电流表和励磁电流表。
6.如权利要求1或2所述的一种消弧线圈成套装置，其特征在于：所述消弧线圈控制器包括与单相电压互感器和单相电流互感器连接并将对采集到信号调理的信号调理器，与所述信号调理器连接并对信号进行模数转换的A/D转换器，与所述A/D转换器连接并对转换后的数字信号进行处理的处理器，所述处理器包括采集信号、数据处理和发出双向可控硅控制命令的DSP，以及信息存储、显示、通讯和人机交互功能的PC104芯片；与所述处理器连接并对发出的双向可控硅动作命令进行光电隔离处理的光电隔离器，经光电隔离处理的双向可控硅动作命令使双向可控硅动作；与所述控制器连接并接受指令发出信号注入命令的信号注入板，与所述信号注入板连接并对信号注入命令进行变压器隔离处理的隔离变压器，经过变压器隔离处理的信号注入命令使电压信号注入消弧线圈二次绕组的滤波绕组中。
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| CN201720466796.9U CN206931998U (zh) | 2017-04-28 | 2017-04-28 | 一种消弧线圈成套装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109100611A (zh) * | 2018-07-30 | 2018-12-28 | 乐山拉得电网自动化有限公司 | 一种相控式消弧线圈测量35kv配网电容电流的系统及方法 |
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- 2017-04-28 CN CN201720466796.9U patent/CN206931998U/zh active Active
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