CN209860594U - 一种带有小电流选线装置的供电系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于高压供电技术领域，具体涉及一种带有小电流选线装置的供电系统，包括一组变电站的两段母线，分别为母线Ⅰ段和母线Ⅱ段，两段母线上连接有负载，两段母线均包含一个PT柜，PT柜内设置有电流互感器、避雷器和母线残压装置，在变电站的尾端安装有消弧线圈，消弧线圈与避雷器并联，在PT柜内安装有小电流选线装置；所述消弧线圈包括铁芯和包裹在铁芯上的线圈，线圈之间设置有绝缘筒。本实用新型的技术方案通过在供电系统变电站尾端连接灭弧装置和在PT柜内安装小电流选线装置，小电流选线装置采用了先进的最大增量法进行弧光的选线判断，主要是避免接地故障跳闸，提高供电可靠性，进一步保证了企业的安全生产。

Description

一种带有小电流选线装置的供电系统

技术领域

本实用新型属于高压供电技术领域，具体而言，涉及一种带有小电流选线装置的供电系统。

背景技术

我国的城市电网及厂矿企业的中压系统，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，电网仍可带故障短时运行，能够大大降低了运行成本，提高了供电系统的可靠性。但这种供电方式在单相接地电流较大时容易产生弧光过电压和相间短路，给供用电设备造成了极大的危害。

10kV电力系统运行方式为中性点不接地系统，如果出现单相接地故障，短时运行会对设备造成损坏，长时间运行会造成生产事故。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种带有小电流选线装置的供电系统，以解决现有10kV电力系统运行方式为中性点不接地系统，如果出现单相接地故障，短时运行会对设备造成损坏，长时间运行会造成生产事故的问题。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种带有小电流选线装置的供电系统，包括一组变电站的两段母线，分别为母线Ⅰ段和母线Ⅱ段，两段母线上连接有负载，两段母线均包含一个PT柜，PT柜内设置有电流互感器、避雷器和母线残压装置，在变电站的尾端安装有消弧线圈，消弧线圈与避雷器并联，在PT柜内安装有小电流选线装置；所述消弧线圈包括铁芯和包裹在铁芯上的线圈，线圈之间设置有绝缘筒。

进一步地，所述小电流选线装置采集两段开口三角零序电压，每条出线回路零序电流回流,作为判断零序接地的依据。

进一步地，母线Ⅰ段和母线Ⅱ段之间还设置有快切装置，快切装置的二次系统两端分别通过隔离柜与变电站的输出两段母线连接；所述快切装置包含三组快切开关，分别为安装在母线Ⅰ段的第一快切开关、安装在母线Ⅱ段的第二快切开关和位于母线Ⅰ段和母线Ⅱ段之间的第三快切开关。

进一步地，所述快切装置包括手动起动、保护起动、变位起动、失压起动、无流起动及逆功率起动。

进一步地，所述第一快切开关、第二快切开关、第三快切开关互锁控制，第一快切开关和第三快切开关同时闭合为变电站母线Ⅰ段供电，第二快切开关和第三快切开关同时闭合为变电站母线Ⅱ段供电，第一快切开关和第二快切开关同时闭合时，两个电源分裂运行，互为备用。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的技术方案通过在供电系统变电站尾端连接灭弧装置和在PT柜内安装小电流选线装置，小电流选线装置采用了先进的最大增量法进行弧光的选线判断，主要是避免接地故障跳闸，提高供电可靠性，大部分情况下，接地电弧能够熄灭，电网自动恢复运行，接地电流小，可防止事故进一步扩大，大大降低线路跳闸率，事故跳闸减少，事故率降低，保证了公司供电设备设施的运行，提高了供电系统的运行可靠性，进一步保证了企业的安全生产。

本实用新型的消弧线圈在电网发生单相接地时产生电感电流以补偿电网的对地电容电流，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，对抑制间歇型电弧过电压，消除电磁式压变饱和引起的铁磁谐振过电压，降低故障跳闸率方面起到明显的效果。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型消弧线圈运行接线图；

图3为本实用新型线圈构造示意图；

图4为本实用新型的单母线分段运行示意图；

图5为本实用新型的各种起动方式以及运行状态之间的转换；

图中，1为电流互感器，2为母线残压装置，3为单相变压器，4为避雷器，5为变电站母线Ⅰ段，6为隔离柜,7为变电站母线Ⅱ段，8为铁芯，9为空气隙，10为绝缘筒，11为线圈。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

如图1至图5所示，一种带有小电流选线装置的供电系统，包括一组变电站两段母线，分别为变电站母线Ⅰ段5和变电站母线Ⅱ段7，变电站母线Ⅰ段5内包括一个三相变压器和一个单相变压器，变电站母线Ⅱ段7内也包括一个三相变压器和一个单相变压器。一组变电站两段母线上连接有负载，具体来讲，定义变电站母线Ⅰ段5的输出母线为第一母线，变电站母线Ⅱ段7的输出母线为第二母线，一组变电站两段母线均包含一个PT柜，PT柜内设置有电流互感器1、避雷器4和母线残压装置2；

在变电站的尾端安装有消弧线圈，消弧线圈与避雷器4并联，在PT柜内还安装有小电流选线装置；所述消弧线圈包括铁芯8和包裹在铁芯8上的线圈11，线圈11之间设置有绝缘筒10，铁芯8上设置有多个空气隙9。

消弧线圈采用天威恒通消弧线圈跟踪补偿系统，消弧线圈跟踪补偿控制系统主要由三部分组成：控制柜、消弧线圈、接地变压器。其中接地变压器和消弧线圈为干式，控制器采用工业级高性能控制器，运算速度快、抗干扰性能极强，更适合于强电场的条件下使用，可实现两台消弧线圈单独或并联运行.

结合图2介绍下线圈在系统内的连接方式，消弧线圈内部装有电压互感器YH和电流互感器LH，其二次侧分别接有电压表和电流表，用以测量系统单相接地时消弧线圈的端电压和补偿电流。电压互感器副线圈电压为110伏，额定电流为10安培。电流互感器装于消弧线圈的接地端，其二次额定电流为5安培。此外，在电压互感器的二次侧还装有接地信号装置，当网络中有接地现象或中性点位移电压很大时，接于电压互感器二次侧的电压继电器动作，发出警报信号，同时信号灯亮，通知值班人员及时注意监视并采取措施。此时，不允许操作消弧线圈的隔离开关。避雷器FZ-20与消弧线圈并联连接，其作用是防止大气过电压而损坏消弧线圈。

当运行中需要改变消弧线圈分接头的位置时，应先将消弧线圈从中性点上断开，然后再进行改变分接头位置的操作，操作完毕经检查无误后，才能投入运行。当两台分开运行的变压器中性点合用一台消弧线圈时，则消弧线圈只能运行在一个中性点上。即如图3中所示，图中的消弧线圈即为两台三线圈变压器所共用，但消弧线圈与两台三线圈变压器的35kV侧中性点不能同时处于接通状态。

本实施例中，小电流选线装置采用安徽信达电力设备公司生产的小电流选线装置，它应用 INTEL 80C196KC 微处理机多 CPU 系统，结合多种新型技术做到多路信号同时采集，采集系统独立工作不占用主 CPU 工作时间。具有采集速度快，抗干扰能力强等特点。小电流选线装置采集两段开口三角零序电压，将每条出线回路零序电流回流,作为判断零序接地的依据。

变电站母线Ⅰ段5和变电站母线Ⅱ段7的输出母线之间，也就是第一母线和第二母线之间设置有快切装置，快切装置二次系统的两端分别通过隔离柜6与第一母线和第二母线连接。

在快切装置包含三组快切开关，分别为安装在变电站母线Ⅰ段5的第一快切开关1DL、安装在变电站母线Ⅱ段7的第二快切开关2DL和位变电站母线Ⅰ段5和变电站母线Ⅱ段7之间的第三快切开关3DL。

快切装置包括手动起动、保护起动、变位起动、失压起动、无流起动及逆功率起动等启动方式，具体来讲，手动起动：手动起动方式用于进线检修或故障后进线恢复时使用，由人工通过开入量起动装置的切换功能。对单母分段运行方式（如图2），手动起动可以实现1DL到3DL之间的互相切换，也可以实现2DL和3DL之间的互相切换。

保护起动：将线路/线变组/主变等电源侧设备的快速主保护接点引入到快切装置中，系统正常运行时，一旦检测到电源侧主保护动作，本装置立即起动切换，断开故障线路，投入备用电源。

变位起动：当系统正常运行时，若本处于合位的开关跳开且进线无流，则装置起动切换，合上另一侧电源以保证母线供电。

失压起动：当检测到母线三相电压均低于失压起动整定值且进线无流，经整定延时装置起动切换功能。此起动方式可通过定值中控制字投退。

无流起动：当装置检测到进线电流从有流（大于无流起动整定值）到无流（小于无流起动整定值），且母线频率小于无流起动频率定值时，装置经整定延时起动切换功能。无流起动方式主要用于进线本侧保护无法接入到装置的情形。当进线发生故障且被其它保护（可能是对侧的保护）跳开时，进线电流必然呈下降趋势，同时频率也会下降。此起动方式可通过控制字投退。

逆功率起动：当无进线快速保护接点起动装置切换时，用此起动判据可实现故障情况下的快速切换，时间最少要整定为相邻线路主保护的动作时间+该进线开关的跳开时间。满足如下逻辑时，逆功率元件起动。相电流反向（定义从进线流向母线为电流正方向）；相电流大于0.1A；线电压小于逆功率电压门槛。单母分段运行方式和单母运行方式下，各种起动方式以及运行状态之间的转换（如图3）装置在起动后，会按照一定的顺序操作工作电源开关和备用电源开关。在快切原理中，名词“切换方式”用来描述不同开关操作顺序。本装置提供的切换方式包括：并联、串联和同时方式。并联切换：并联切换只能以手动起动方式触发。以从1DL并联切换到3DL为例。手动起动后，若并联条件满足（条件为：开关两侧的频差、相差、压差分别小于定值并联切换频差、并联切换相差、并联切换压差）装置先合上3DL开关，此时进线1、进线2两个电源短时并列，经整定延时（并联跳闸延时）后装置再跳开1DL。如在这段延时内，刚合上的3DL被跳开（如保护动作跳开3DL），则切换结束，装置不再跳开1DL，以免停电范围扩大。若1DL拒跳，则装置会去跳开3DL开关，以避免两个电源长时间并列。若手动起动后并联切换条件不满足，装置将立即闭锁并进入等待复归状态。并联切换方式适用于正常情况下同频系统的两个电源之间的切换，可用于进线检修时的人工倒闸或故障后手动恢复。串联切换：以从1DL切换到3DL为例。装置起动后，先跳开1DL开关，在确认1DL跳开后，再根据合闸条件发出合母联开关3DL命令。若1DL拒跳，则切换过程结束，装置不再合3DL。串联切换多用于事故情况下自动切换。串联切换可以有以下几种合闸方式（亦称实现方式）：快速切换、同期捕捉切换、残压切换、长延时切换。当快速切换条件不满足时可自动转入同期捕捉、残压、长延时等切换条件的判别。同时切换：以从1DL切换到3DL为例。装置起动后，

先发出跳1DL开关命令，然后经一整定的同时切换合闸延时，再根据合闸条件发出合3DL的命令。若最终1DL拒跳，则装置会去跳开3DL开关，以避免两个电源长时间并列。同时切换与串联切换相比，不需要确认1DL已跳开再判断3DL合闸条件，只要经过一个延时，即去判断3DL合闸条件，目的是使得母线断电时间尽量缩短。

以上对本申请进行了详细介绍，本文中应用可具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (6)

1.一种带有小电流选线装置的供电系统，包括一组变电站的两段母线，分别为母线Ⅰ段和母线Ⅱ段，两段母线上连接有负载，两段母线均包含一个PT柜，PT柜内设置有电流互感器、避雷器和母线残压装置，其特征在于：在变电站的尾端安装有消弧线圈，消弧线圈与避雷器并联，在PT柜内安装有小电流选线装置；所述消弧线圈包括铁芯和包裹在铁芯上的线圈，线圈之间设置有绝缘筒。

2.根据权利要求1所述的带有小电流选线装置的供电系统，其特征在于：所述小电流选线装置采集两段开口三角零序电压，每条出线回路零序电流回流,作为判断零序接地的依据。

3.根据权利要求1所述的带有小电流选线装置的供电系统，其特征在于：母线Ⅰ段和母线Ⅱ段之间还设置有快切装置，快切装置的二次系统两端分别通过隔离柜与变电站的输出两段母线连接。

4.根据权利要求3所述的带有小电流选线装置的供电系统，其特征在于：所述快切装置包含三组快切开关，分别为安装在母线Ⅰ段的第一快切开关、安装在母线Ⅱ段的第二快切开关和位于母线Ⅰ段和母线Ⅱ段之间的第三快切开关。

5.根据权利要求3所述的带有小电流选线装置的供电系统，其特征在于：所述快切装置包括手动起动、保护起动、变位起动、失压起动、无流起动及逆功率起动。

6.根据权利要求4所述的带有小电流选线装置的供电系统，其特征在于：所述第一快切开关、第二快切开关、第三快切开关互锁控制，第一快切开关和第三快切开关同时闭合为变电站母线Ⅰ段供电，第二快切开关和第三快切开关同时闭合为变电站母线Ⅱ段供电，第一快切开关和第二快切开关同时闭合时，两个电源分裂运行，互为备用。