CN209881407U - 差动放大选线及弧光管理装置 - Google Patents

Abstract

差动放大选线及弧光管理装置，涉及消弧、选线及电力保护技术领域，包括有隔离刀、过电压保护器、高压限流熔断器、单相涡流驱动快速断路器、高能电阻元件、零序电流互感器、抗饱和电压互感器、PT高压熔断器、微机测控单元、单相高压真空接触器，所述隔离刀与过高压限流熔断器相连接，在过高压限流熔断器下连接单相高压真空接触器，所述单相涡流驱动快速断路器与高能电阻元件串联在一起，所述抗饱和电压互感器与PT高压熔断器连接在一起，并与过电压保护器串联。本实用新型能够准确选出故障线路，有效消除弧光接地过电压，避免弧光接地引起的电气设备损坏事故，提高供电可靠性。

Description

差动放大选线及弧光管理装置

技术领域：

本实用新型涉及消弧、选线及电力保护技术领域，具体涉及一种差动放大选线及弧光管理装置。

背景技术：

在我国7.2-35kV配电网中性点以非有效接地系统，系统发生最多的是单相接地故障。目前市场上治理单相接地弧光过电压的产品主要有三种：一是采用消弧线圈接地方式的谐振接地系统；二是采用小电阻接地方式的大电流接地系统；三是采用消弧柜把弧光接地转换成金属性接地的系统。

消弧线圈的主要功能是对系统单相接地电容电流进行补偿，补偿后电弧自动熄灭，但从电力系统的实际运行经验来看，仍然存在许多不足：

1.单相接地故障时，非故障相对地电压升高到√3相电压以上，持续时间长、波及全系统设备，可能引起第二点绝缘击穿，引起事故扩大事故。

2.消弧线圈补偿的仅仅是工频电容电流，而实际通过接地点的电流不仅有电容电流而且还包含有大量的高频电流和阻性电流，严重时仅高频电流和阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧，这是消弧线圈根本无法解决的。

3.寻找单相接地故障线路困难，补偿后故障点电流变小，许多小电流接地选线方法的选线成功率还不理想，往往还要采用试拉法。采用试拉法时，既造成非故障线路短时停电，又会引起操作过电压。

小电阻接地系统的主要优点是系统的过电压水平较低，能够迅速找出接地故障线路，把故障线路断开，但却存在以下缺点：

供电可靠性低，系统在发生单相间歇性弧光接地时或其他因素引起的短时接地时，不能熄弧，必须立即跳闸。

安全性差，系统在发生单相接地时，接地电流很大，对接地点附近的人身产生很大威胁，大电流会烧坏其它设备。

消弧柜的作用是把弧光接地转换成稳定的金属性接地，转移故障点，但带来以下缺点：

1、故障点转移后现有的小电流接地选线装置很难准确的选出故障点，只能采用试拉法寻找故障线路。

2、单相接地故障时，非故障相对地电压升高到√3相电压以上，持续时间长、波及全系统设备，可能引起第二点绝缘击穿，引起事故扩大事故。

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单相接地弧光治理及选线成套装置，应用于中性点不接地系统中，取代PT柜，通过单相涡流驱动快速断路器和高能电阻元件瞬时增大故障点电流，准确选出故障线路，通过单相高压真空接触器将弧光接地转化为金属接地，能有效消除弧光接地过电压，避免弧光接地引起的电气设备损坏事故，提高供电可靠性。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：

差动放大选线及弧光管理装置，其特征在于：包括有隔离刀、过电压保护器、高压限流熔断器、单相涡流驱动快速断路器、高能电阻元件、零序电流互感器、抗饱和电压互感器、PT高压熔断器、微机测控单元、单相高压真空接触器，所述隔离刀与过高压限流熔断器相连接，在过高压限流熔断器下连接单相高压真空接触器，所述单相涡流驱动快速断路器与高能电阻元件串联在一起，所述抗饱和电压互感器与PT高压熔断器连接在一起，并与过电压保护器串联；

所述高能电阻元件可以是电容元件、电感原件等其它等同功效的原件；

所述单相涡流驱驱动快速断路器的分闸时间≤5ms,合闸时间≤20ms，该断路器与高能电阻原件串联接地，利用单相涡流驱动快速断路器的快速特点，快速准确的投入退出高能电阻，利用瞬时增大故障点电流准确的选出故障线路，使选线的准确率达到100％；

所述单相高压真空接触器与高压限流熔断器串联接地，当测控装置准确选择出故障线路后，测控装置给单相高压真空接触器发出合闸命令，把弧光接地转变为稳定的金属性接地，把故障点转移到本装置内，消除弧光过电压，保护电气设备的安全；

所述抗饱和电压互感器取代了常规的PT柜内的电压互感器，该互感器能有效抑制铁磁谐振的发生，减少谐振对设备的损坏；

所述高能电阻元件具有体积小，安装方便，吸收能量大等优点，与单相涡流驱动快速断路器配合限制单相接地电流，使接地电流在安全范围内且满足选线准确率的要求；

所述微机测控单元包括微机处理器、连接于微机处理器上的电源模块、交流输入信号采集模块、开关量采集模块、显示模块、键盘控制模块、报警模块、通讯模块和选线模块，本测控单元通过采集系统中电压互感器二次侧的电压变化能准确的判断出，单相接地故障的是哪一相；通过控制单相涡流驱动快速断路器的投切，采样馈线回路零序电流互感器，电流变化准确的选择出故障线路，选择出故障线路后通过控制单相高压真空接触器，把弧光接地转变成稳定的金属性接地；

系统正常投运时，抗饱和电压互感器实时检测测量系统的电压并输出到二次测量设备上；当系统有过电压出现时，过电压保护器首先投入工作，将系统过电限制在电气设备绝缘允许的安全范围；当系统发生单相接地时，微机测控单元的交流输入信号采集模块采集抗饱和电压互感器提供的三相电压Ua、Ua、Ua、和开口三角电压Uo等信号并通过微机处理器进行计算处理，判断接地性质和接地相别，并进行处理。如果发生的故障是间歇性弧光接地，微机测控单元的开关量采集模块在采集接地的相别后，给故障相的的单相高压真空接触器发出合闸命令，令故障相接触器合闸，使系统由不稳定的弧光接地快速转变成稳定的金属性接地，故障相电压降为零，故障点弧光熄灭，数秒后，微机测控单元给接地的单相高压真空接触器发出分闸命令，单相高压真空接触器分闸，若故障消失，则该次故障为偶发性弧光接地，系统恢复正常运行，如果单相高压真空接触器断开后，原故障相出现不稳定的弧光接地，则装置认定此故障为永久性的弧光接地故障，微机测控单元确定是稳定的弧光接地后会给非故障相的单相涡流驱动快速断路器发出合闸命令，(A相弧光接地投入B相的单相涡流驱动快速断路器、B相弧光接地投入C相的单相涡流驱动快速断路器、C相弧光接地投入A相的单相涡流驱动快速断路器)数毫秒后微机测控单元给合闸的单相涡流驱动快速断路器发出分闸命令，单相涡流驱动快速断路器分闸；单相涡流驱动快速断路器投入过程中故障点电流增大，微机测控单元的选线模块通过采样馈线柜零序电流互感器的电流变化，通过计算分析准确的选出故障线路；单相涡流驱动快速断路器分闸后微机测控单元给故障相的单相高压真空接触器发出合闸命令，单相高压真空接触器合闸，使系统由不稳定的弧光接地快速转变成稳定的金属性接地，故障相电压降为零，故障点弧光熄灭，微机测控单元发出声光报警信号并显示故障类型、故障相别和接地的故障线路，等待人员处理。

本实用新型的有益效果是：取代PT柜，通过单相涡流驱动快速断路器和高能电阻元件瞬时增大故障点电流，准确选出故障线路，通过单相高压真空接触器将弧光接地转化为金属接地，能有效消除弧光接地过电压，避免弧光接地引起的电气设备损坏事故，提高供电可靠性。

附图说明：

图1为本实用新型电路结构示意图；

图2为微机测控单元电路结构示意图；

其中：1-隔离刀；2-过电压保护器；3-高压限流熔断器；4-单相涡流驱动快速断路器；5-高能电阻元件；6-抗饱和电压互感器；7-PT高压熔断器；8-微机测控单元；9-单相高压真空接触器。

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。

结合图1和图2所示，差动放大选线及弧光管理装置，包括有隔离刀1、过电压保护器2、高压限流熔断器3、单相涡流驱动快速断路器4、高能电阻元件5、零序电流互感器、抗饱和电压互感器6、PT高压熔断器7、微机测控单元8、单相高压真空接触器9，所述隔离刀1与过高压限流熔断器2相连接，在过高压限流熔断器2下连接单相高压真空接触器9，所述单相涡流驱动快速断路器4与高能电阻元件5串联在一起，所述抗饱和电压互感器6与PT高压熔断器7连接在一起，并与过电压保护器串联2；

所述高能电阻元件5可以是电容元件、电感原件等其它等同功效的原件；

所述单相涡流驱动快速断路器4的分闸时间≤5ms,合闸时间≤20ms，该断路器与高能电阻原件5串联接地，利用单相涡流驱动快速断路器4的快速特点，快速准确的投入退出高能电阻，利用瞬时增大故障点电流准确的选出故障线路，使选线的准确率达到100％；

所述单相高压真空接触器9与高压限流熔断器3串联接地，当测控装置准确选择出故障线路后，测控装置给单相高压真空接触器9发出合闸命令，把弧光接地转变为稳定的金属性接地，把故障点转移到本装置内，消除弧光过电压，保护电气设备的安全；

所述抗饱和电压互感器6取代了常规的PT柜内的电压互感器，该互感器能有效抑制铁磁谐振的发生，减少谐振对设备的损坏；

所述高能电阻元件5具有体积小，安装方便，吸收能量大等优点，与单相涡流驱动快速断路器4配合限制单相接地电流，使接地电流在安全范围内且满足选线准确率的要求；

所述微机测控单元8包括微机处理器、连接于微机处理器上的电源模块、交流输入信号采集模块、开关量采集模块、显示模块、键盘控制模块、报警模块、通讯模块和选线模块，本测控单元通过采集系统中电压互感器二次侧的电压变化能准确的判断出，单相接地故障的是哪一相；通过控制单相涡流驱动快速断路器4的投切，采样馈线回路零序电流互感器，电流变化准确的选择出故障线路，选择出故障线路后通过控制单相高压真空接触器9，把弧光接地转变成稳定的金属性接地；

系统正常投运时，抗饱和电压互感器6实时检测测量系统的电压并输出到二次测量设备上；当系统有过电压出现时，过电压保护器首先投入工作，将系统过电限制在电气设备绝缘允许的安全范围；当系统发生单相接地时，微机测控单元8的交流输入信号采集模块采集抗饱和电压互感器6提供的三相电压Ua、Ua、Ua、和开口三角电压Uo等信号并通过微机处理器进行计算处理，判断接地性质和接地相别，并进行处理。如果发生的故障是间歇性弧光接地，微机测控单元8的开关量采集模块在采集接地的相别后，给故障相的的单相高压真空接触器9发出合闸命令，令故障相接触器合闸，使系统由不稳定的弧光接地快速转变成稳定的金属性接地，故障相电压降为零，故障点弧光熄灭，数秒后，微机测控单元8给接地的单相高压真空接触器9发出分闸命令，单相高压真空接触器9分闸，若故障消失，则该次故障为偶发性弧光接地，系统恢复正常运行，如果单相高压真空接触器9断开后，原故障相出现不稳定的弧光接地，则装置认定此故障为永久性的弧光接地故障，微机测控单元8确定是稳定的弧光接地后会给非故障相的单相涡流驱动快速断路器4发出合闸命令，(A相弧光接地投入B相的单相涡流驱动快速断路器4、B相弧光接地投入C相的单相涡流驱动快速断路器、C相弧光接地投入A相的单相涡流驱动快速断路器)数毫秒后微机测控单元8给合闸的单相涡流驱动快速断路器4发出分闸命令，单相涡流驱动快速断路器4分闸；单相涡流驱动快速断路器4投入过程中故障点电流增大，微机测控单元8的选线模块通过采样馈线柜零序电流互感器的电流变化，通过计算分析准确的选出故障线路；单相涡流驱动快速断路器4分闸后微机测控单元8给故障相的单相高压真空接触器9发出合闸命令，单相高压真空接触器9合闸，使系统由不稳定的弧光接地快速转变成稳定的金属性接地，故障相电压降为零，故障点弧光熄灭，微机测控单元8发出声光报警信号并显示故障类型、故障相别和接地的故障线路，等待人员处理。

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.差动放大选线及弧光管理装置，其特征在于：包括有隔离刀、过电压保护器、高压限流熔断器、单相涡流驱动快速断路器、高能电阻元件、零序电流互感器、抗饱和电压互感器、PT高压熔断器、微机测控单元、单相高压真空接触器，所述隔离刀与过高压限流熔断器相连接，在过高压限流熔断器下连接单相高压真空接触器，所述单相涡流驱动快速断路器与高能电阻元件串联在一起，所述抗饱和电压互感器与PT高压熔断器连接在一起，并与过电压保护器串联。

2.根据权利要求1所述的差动放大选线及弧光管理装置，其特征在于：所述的高能电阻元件是与电容元件、电感元件同等功效的原件。

3.根据权利要求1所述的差动放大选线及弧光管理装置，其特征在于：所述单相涡流驱动断路器与高能电阻串联接地，所述单相涡流驱动快速断路器的分闸时间≤5ms,合闸时间≤20ms。

4.根据权利要求1所述的差动放大选线及弧光管理装置，其特征在于：所述单相高压真空接触器与高压限流熔断器串联接地。

5.根据权利要求1所述的差动放大选线及弧光管理装置，其特征在于：所述微机测控单元包括微机处理器、连接于微机处理器上的电源模块、交流输入信号采集模块、开关量采集模块、显示模块、键盘控制模块、报警模块、通讯模块和选线模块。