CN2109011U - 自动跟踪补偿消弧装置 - Google Patents
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Abstract
一种自动跟踪补偿消弧装置，用于中性点非有效接地电网，接地变压器的一次侧采用三相不对称曲折型结构，在人为产生的零序电压源作用下，消弧电抗器与串接的电阻，以及三相对地电容产生串联谐振，控制系统根据对串联谐振回路中零序电压和零序电流相位比较，调整电抗器的电感值，实现最佳补偿效果。本装置结构简单，能有效地限制电网的稳态和暂态过电压，保证电网安全运行。
Description
本实用新型用于中性点非有效接地电网，属电工技术领域。
中性点非有效接地电网的单相接地电容电流是电网安全运行的主要因素之一。大中城市、矿山、冶金、化工及建材等行业普遍采用电缆线路供电网，单相接地电容电流都比较大，为使接地电容电流不超过有关规程的限定，必须采取限流措施。
目前国内大都采用固定调匝式消弧装置，调整消弧线圈的分接头，改变匝数来达到补偿作用。用这种方式，需要运行人员经过计算或按电网模型来调节分接头，不能做到连续可调，且工作量很大，容易产生很大的误差。当电网变化时，补偿的脱谐度得不到保证，不能得到最佳补偿效果。国外有一种采取自动控制，使消弧线圈连续可调的消弧装置，直接采用三相电网不对称故障时产生的零序电压，控制效果受电网参数的影响，有比较大的误差，且容易产生很大的过电压，附加装置也很复杂。
本实用新型的发明目的在于设计一种新型的消弧装置，配上控制系统，使之能自动跟踪补偿电容电流，连续调节消弧线圈的电感量，达到最佳补偿效果。同时避免产生过电压，操作方便可靠。
为实现这样的发明目的，本发明人在接地变压器的一次侧采用三相不对称曲折型结构，即变压器的高压侧设计成三相匝数不对称，产生一个人为的零序电压源，消弧电抗器采用可调气隙式或直流偏磁式可调电抗器，使电感量连续可调，电感的电压与电流呈线性关系。在电抗器的一端串接一个接地电阻，用以限制电网的稳态和暂态过电压。取三相电网的线电压作为控制系统用的电压信号，取电阻电压作为电流信号。
图1为本实用新型的原理图。消弧装置包括三个主要组成部分；接地变压器1，消弧电抗器2和串接的接地电阻3，自动跟踪补偿控制系统。接地变压器1的一次侧设计成三相匝数不对称，各相匝数可成等差数列，不对称度在5％以内，即匝数差／匝数≤5％。采用不对称匝数，产生一个人为的零序电压源，因为零序电压同某一线电压的相位差不变，所以可用某一线电压的相位来表征零序电压源电压相位。接地变压器1的一次侧中性点接消弧电抗器2，采用可调气隙式或直流偏磁式可调电抗器，电抗器2的另一端串接一个接地电阻3，用以限制电网的稳态和暂态过电压，电阻取值在10～100Ω范围之内，当电网发生单相接地故障时将电阻短路。控制系统用的电压信号取自三相电网的线电压，送入移相器11，电流信号取自电阻电压，接移相器4。图中移相器4和11是0～±150°移相，移相器7为0～150°移相，从移相器4输出的信号分两路，一路经整波线路5、6将交流信号变为方波，并将方波的负半波变为0后送到D触发器14，另一路接移相器7再次移相后经整波线路8和9到前沿单稳态电路10，前沿单稳态电路10的输出接D触发器15，其脉冲宽度为可调。从三相电网线电压引出的电压信号用来表征零序电压，接移相器11后经整波线路12和13送入触发器15，触发器15的输出在脱谐度为±5％范围时一直为高电平，在此范围之外为低电平，触发器14，15的输出到调感执行回路16。
在接地变压器1产生的人为零序电压源的作用下，消弧电抗器2的电感，电阻3以及三相对地电容产生串联谐振。串联回路中零序电流为容性电流时为欠补偿，将零序电流相位与从13输出的作为基准相位的零序电压相位比较，D触发器14的输出为高电平，D触发器15的输出为低电平，调感执行回路16将电抗器电感
调小，当零序电流为感性电流时为过补偿，通过基准相位与零序电流相位比较，触发器14、15的输出均为低电平，调感执行回路16将电抗器电感调大。当脱谐度在±5％范围内时，触发器15的输出为高电平，此时调感执行回路16停止工作，电抗器的电感为最佳值。
本实用新型接地变压器的一次侧采用三相不对称曲折型结构，用人为产生的零序电压源作信号，不受电网参数变化的影响，提高控制效果。与电抗器串接的电阻，有效限制了电网的稳态和暂态过电压，保证电网安全运行。将电网线电压的相位表征零序电压的相位作为基准信号，与谐振回路中的零序电流相位比较，进行自动跟踪补偿，实现消弧电抗器的最佳调节，减小了运行人员的操作工作量。本装置结构简单，运行方便可靠，适用于110KV以下中性点非有效接地电网。
本实用新型在徐州矿务局权台煤矿35KV变电所内挂网试运行，电网额定电压为6KV，接地变压器容量为180KVA，消弧电抗器采用可调气隙式，容量为180KVA。采用图1的原理图，接地变压器的一次侧三相匝数之比为100：97.5：95，接地电阻取值100Ω。试运行补偿效果明显，单相接地残流为2.3A，完全达到设计要求和有关部门的规定。
Claims (1)
1、一种自动跟踪补偿消弧装置，由接地变压器、消弧电抗器和控制系统组成，其特征在于接地变压器1的一次侧采用三相不对称曲折型结构，消弧电抗器2采用连续可调电抗器，一端接变压器中性点，一端串接一个接地电阻3，从电阻3引出电压信号作为控制系统的电流信号送入移相器4，移相器4的输出分两路，一路经整波线路5、6到触发器14，另一路接移相器7后再经整波线路8、9到前沿单稳态电路10，前沿单稳态电路10的输出到触发器15，从三相电网线电压引出的控制系统的电压信号接移相器11后经整波线路12、13、送入触发器15，触发器14、15的输出到调感执行回路16。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91230861 CN2109011U (zh) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 自动跟踪补偿消弧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 91230861 CN2109011U (zh) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 自动跟踪补偿消弧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2109011U true CN2109011U (zh) | 1992-07-01 |
Family
ID=4936144
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 91230861 Granted CN2109011U (zh) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 自动跟踪补偿消弧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2109011U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101895123A (zh) * | 2010-07-05 | 2010-11-24 | 李景禄 | 一种接地变双向调偏开关控制补偿电网中性点位移电压的方法 |
| CN102801151A (zh) * | 2012-09-11 | 2012-11-28 | 河北工业大学 | 电感量连续可调型消弧线圈的优化调谐系统及方法 |
| CN106329508A (zh) * | 2015-06-17 | 2017-01-11 | 河北工业大学 | 谐振接地电网的模糊调谐系统 |
| CN112858832A (zh) * | 2019-11-12 | 2021-05-28 | 安徽帕维尔智能技术有限公司 | 一种基于消弧线圈接地系统的大电流选线方法 |
-
1991
- 1991-10-31 CN CN 91230861 patent/CN2109011U/zh active Granted
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Legal Events
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| GR01 | Patent grant | ||
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| RN01 | Renewal of patent term | ||
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| CX01 | Expiry of patent term |