CN210380238U - 一种主动干预保安消弧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种主动干预保安消弧系统，包括接地控制单元、数字线路保护单元以及连接母线的接地线路，所述接地线路上依次串联有前置开关和分相开关，所述接地线路上还设置有电流互感器和电压互感器；所述接地控制单元分别连接所述电压互感器和分相开关，所述数字线路保护单元分别连接电流互感器和前置开关。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种主动干预保安消弧系统，属于电网供配电安全技术领域。
背景技术
目前国家电网消弧装置基本上是消弧线圈，其中以自动跟踪消弧线圈为主，多采用调匝式，调容式，相控式三种。但是，随着电容电流的不断增大(甚至超过100A)，当消弧线圈采用5％～10％过补偿时，故障点残流仍然很大(超过10A)；此外，由于电容电流的准确测量有一定难度，测量误差甚至测量错误导致补偿错误引起残流过大，出现高达40A的残流，严重影响熄弧；熄弧后抑制电压恢复效果变差，电压恢复速度快造成电弧重燃，形成间歇接地过电压，影响供电可靠性。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种主动干预保安消弧系统，用以解决现有技术消弧装置难以针对越来越大的电容电流进行可靠熄弧而导致的供电可靠性差的问题。
为实现上述目的，本实用新型的方案包括：
本实用新型的一种主动干预保安消弧系统，包括接地控制单元、数字线路保护单元以及连接母线的接地线路，所述接地线路上依次串联有前置开关和分相开关，所述接地线路上还设置有电流互感器和电压互感器；所述接地控制单元分别连接所述电压互感器和分相开关，所述数字线路保护单元分别连接电流互感器和前置开关。
本实用新型采用两级断路器保护，异相接地短路故障由接地控制单元控制分相开关在最快在30ms内跳闸完成，将故障相在母线处进行直接金属性接地。相间短路故障由数字线路保护单元控制前置开关QF在最快在60ms内跳闸完成。
本实用新型能够消除原故障点接地电流引起的电弧、抑制弧光接地过电压，有效地控制故障的发展，杜绝电缆沟起火、过电压击穿设备绝缘等事故的发生。
方案中接地控制单元与数字线路保护单元，各使用独立的电源回路，独立的电流互感器(CT)线圈及电压互感器(PT),分别控制一台断路器，两级断路器保护具备充分的冗余设计，确保装置的本质安全。
进一步的，所述电压互感器设置于所述前置开关和分相开关之间。
进一步的，所述电流互感器设置于所述前置开关和分相开关之间。
进一步的，所述前置开关和分相开关之间还设置有过电压保护器。
进一步的，所述接地控制单元还设有选线端口。
本实用新型还连接在出线处设置的零序电流互感器，能够根据各支路零序电流的变化，分析出故障支路。
进一步的，所述电压互感器为不饱和电子式电压互感器。
本实用新型的电压测量采用不饱和的电子式PT，不会出现铁磁谐振现象，避免由于谐振导致的接地故障误判。
附图说明
图1是本实用新型的主动干预保安消弧系统一次接线原理图；
图2是本实用新型的主动干预保安消弧系统功能模块示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。
如图1所示的本实用新型的主动干预保安消弧系统，装置采用双断路器手车，由接地保护柜及智能接地组件构成。主要包括智能接地控制器SGC、数字线路保护单元、前置开关QF1、分相开关PQF、电子式电压互感器EVT、三相组合式过电压保护器TBP、三相保护电流互感器CT1、接地电流互感器CT0、开关柜体及相关附属配件。
三相交流母线依次通过前置开关QF1、分相开关PQF接地，前置开关QF1和分相开关PQF之间设置有三相保护电流互感器CT1，分相开关PQF与大地之间三相线路相连，并通过单线接地，单线上设置有接地电流互感器CT0。前置开关QF1和分相开关PQF之间还设置有不饱和电子式电压互感器EVT和三相组合式过电压保护器TBP。数字线路保护单元采集连接三相保护电流互感器CT1，控制连接前置开关QF1；智能接地控制器SGC(接地控制单元)采集连接电子式电压互感器EVT，控制连接分相开关PQF，实现分相的通断控制。智能接地控制器SGC还具有选线端口，用于采集连接母线上的各路出线上设置的零序电流互感器(如图中的CT-1、CT-2、CT-3)，同时控制连接出线上的断路器(如图中1路出线上的断路器QF2)，能够根据各支路零序电流的变化，分析出故障支路，能够主动切除故障支路，实现故障线路的准确选线。
如图2所示，本实用新型的主动干预保安消弧系统的工作过程包括，正常运行时,智能接地控制器SGC持续采集检测电压互感器EVT的二次电压信号，装置可就地显示母线三相电压、零序电压和装置运行状态等。当系统发生低电压或过电压扰动时，装置发出告警信号并记录对应事件的时间和各种电气量的录波。
当系统发生电压互感器断线时，装置输出断线和断线相别指示，同时闭锁动作输出防止误合接地断路器(分相开关PQF)。
当配电网发生单相接地故障时，智能接地控制器SGC采集到EVT二次开口三角零序电压Ua、Ub、Uc、3U0的变化，并根据Ua、Ub、Uc、3U0的变化检测出故障相，在5ms内发出接地断路器(分相开关PQF)对应相断路器合闸的控制命令，对应相断路器合闸后将故障相母线直接零阻抗金属接地，保证配网系统对地电流流经稳定的母线接地点，达到原故障电流燃弧熄灭、弧光过电压消失的目的。
同时，接地控制单元内带的基于最大增量法的就地选线装置可快速完成故障选线并输出指示。设定时间(如30秒)计时到，智能接地控制器SGC发出跳闸命令断开接地断路器，此时，若接地短路为配网系统中常见的瞬时性故障，故障点绝缘自动恢复，配网恢复正常运行；若配网接地为永久性故障，智能接地控制器SGC再次发出合闸命令，合上接地开关，当允许单相接地故障短时间运行时，维持故障相经分相开关PQF接地保护，同时运行人员可根据就地选线结果，实行拉开故障线路等故障隔离处理措施；当在单相接地故障条件下不允许继续运行时，智能接地控制器SGC可启动选线跳闸功能，切除故障线路，隔离故障区段。
智能接地控制器SGC选线功能的原理为，在母线故障相金属接地(分相开关PQF对应相受控接地)前，故障线路电流为流过所有非故障线路零序电流之和；母线金属接地后，接地电流被转移至母线接地点。非故障线路的出口零序电流大小和方向基本不变，故障线路的零序电流则变小甚至反向。智能接地控制器SGC通过各出线上的零序电流互感器采集各出线零序电流(图2中的各支路零序电流)，并利用故障线路零序电流这一明显变化特点可确定出故障线路并给出指示信号，该方法可较好地解决传统变电站选线装置准确率不高的问题。
本实用新型能够实现，相间短路故障由线路保护单元采集三相保护电流互感器CT1的短路电流及零序电流互感器的保护电流，控制前置开关QF1跳闸。异相接地短路故障由智能接地控制器SGC采集零序电流互感器的测量电流，控制分相开关PQF动作。当装置内部发生相间短路或外部异相接地短路时，装置根据短路电流的大小，可以实现过流速断保护、零序过流保护、选线跳闸保护三级保护，分别控制两级断路器(前置开关QF1和分相开关PQF)可靠动作。
Claims (6)
1.一种主动干预保安消弧系统，其特征在于，包括接地控制单元、数字线路保护单元以及连接母线的接地线路，所述接地线路上依次串联有前置开关和分相开关，所述接地线路上还设置有电流互感器和电压互感器；所述接地控制单元分别连接所述电压互感器和分相开关，所述数字线路保护单元分别连接电流互感器和前置开关。
2.根据权利要求1所述的主动干预保安消弧系统，其特征在于，所述电压互感器设置于所述前置开关和分相开关之间。
3.根据权利要求1所述的主动干预保安消弧系统，其特征在于，所述电流互感器设置于所述前置开关和分相开关之间。
4.根据权利要求1所述的主动干预保安消弧系统，其特征在于，所述前置开关和分相开关之间还设置有过电压保护器。
5.根据权利要求1所述的主动干预保安消弧系统，其特征在于，所述接地控制单元还设有选线端口。
6.根据权利要求1～5任一项所述的主动干预保安消弧系统，其特征在于，所述电压互感器为不饱和电子式电压互感器。
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|---|---|---|---|---|
| CN112886562A (zh) * | 2021-03-30 | 2021-06-01 | 河北旭辉电气股份有限公司 | 转移电阻可调的主动干预消弧装置及应用 |
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