CN218771288U - 一种基于人工过零的母线电压保持装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于人工过零的母线电压保持装置，涉及中性点不接地电力系统领域，包括三相保护开关、三相快速开关、人工过零模块、限流电抗器和控制器，所述三相保护开关的输入端与系统母线一相连，所述三相保护开关的输出端与三相快速开关的输入端相连，所述三相快速开关的输出端与系统母线二相连，所述控制器的输出端与三相快速开关的输入端相连；通过三相快速开关，在每相工频短路电流自然过零熄弧前，强制人工过零熄弧，在3ms之内实现三相快速开关的A、C两相快速开断，从而投入A、C两相限流电抗器，限制短路电流，实现了限流电抗器输入端系统母线一电压的稳定。

Description

一种基于人工过零的母线电压保持装置

技术领域

本实用新型涉及中性点不接地电力系统领域，具体涉及一种基于人工过零的母线电压保持装置。

背景技术

电力系统短路故障会引起系统供电电压严重跌落，一般下降到额定电压的90％～10％，且需要40ms以上时间才能恢复，这种母线电压严重下降现象，企业供电系统称之为“晃电”，晃电严重影响工业生产过程中对电压敏感的电气设备，如电动机、继电器、电磁阀、变频器、计算机等电子设备的正常工作，甚至造成严重的经济损失；

目前市场上基于快速开关的母线电压保持装置在系统发生短路故障时，虽然三相快速开关能迅速动作，但是流过三相快速开关的短路电流在工频短路电流自然过零时才能熄弧、开断，投入限流电抗器，这个时间一般要在15ms以上，这种母线电压保持装置只能解决一部分对用电电压敏感的设备，对于变频器和计算机等电子设备，还会导致调速设备跳闸，计算机等电子设备系统紊乱，另外这种母线电压保持装置在系统发生短路故障时，三相快速开关开断投入了三相电抗器，对继电保护定值造成了一定的影响，降低了动作灵敏度。

实用新型内容

为了克服上述的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种基于人工过零的母线电压保持装置，当控制器检测到连接该母线电压保持装置的系统发生短路故障后，控制器迅速给三相快速开关发出分闸指令，同时给并联在三相快速开关的A、C两相或者A、B和C三相真空灭弧室的人工过零模块发出动作指令，人工过零模块分别发出三相快速开关的A、C两相或者A、B和C三相工频短路电流方向相反的高频电流，在每相工频短路电流自然过零熄弧前，强制人工过零熄弧，在3ms之内实现三相快速开关的A、C两相或者A、B和C三相快速开断，从而投入A、C两相或者A、B和C三相限流电抗器，限制短路电流，保持限流电抗器输入端系统母线一电压在90％以上，实现了限流电抗器系统母线一电压的稳定。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于人工过零的母线电压保持装置，该母线电压保持装置应用于10kV～35kV中性点不接地电力系统，包括三相保护开关、三相快速开关、人工过零模块、限流电抗器和控制器，其特征在于：所述三相保护开关的输入端与系统母线一相连，所述三相保护开关的输出端与三相快速开关的输入端相连，所述三相快速开关的输出端与系统母线二相连，所述控制器的输出端与三相快速开关的输入端相连；

所述人工过零模块和限流电抗器均与三相快速开关并联。

作为本实用新型进一步的方案：所述三相快速开关的B相的输入端和输出端用铜排直接连接，所述三相快速开关的A、C两相的输入端和输出端用真空灭弧室连接。

作为本实用新型进一步的方案：所述三相快速开关的A相对应的真空灭弧室的两端与一组人工过零模块和限流电抗器并联，所述三相快速开关的C相对应的真空灭弧室的两端与另一组人工过零模块和限流电抗器并联。

作为本实用新型进一步的方案：所述人工过零模块用于控制流过三相快速开关的A、C两相的短路电流，通过人工过零熄弧，配合限流电抗器，使限流电抗器输入端的系统母线一的电压保持在90％以上。

作为本实用新型进一步的方案：所述三相快速开关的A、B和C三相的输入端和输出端均用真空灭弧室连接，三组真空灭弧室的两端分别与一组人工过零模块和限流电抗器并联。

作为本实用新型进一步的方案：所述人工过零模块用于控制流过三相快速开关的A、B和C三相的短路电流，通过人工过零熄弧，配合限流电抗器，使限流电抗器输入端的系统母线一的电压保持在90％以上。

作为本实用新型进一步的方案：所述人工过零模块发出高频电流，频率为3kHz至10kHz。

作为本实用新型进一步的方案：所述控制器用于发送控制三相快速开关的控制信号。

本实用新型的有益效果：在10kV～35kV中性点不接地电力系统，当控制器检测到连接该母线电压保持装置的系统发生短路故障后，控制器迅速给三相快速开关发出分闸指令，同时给并联在三相快速开关的A、C两相或者A、B和C三相真空灭弧室的人工过零模块发出动作指令，人工过零模块分别发出三相快速开关的A、C两相或者A、B和C三相工频短路电流方向相反的高频电流，在每相工频短路电流自然过零熄弧前，强制人工过零熄弧，在3ms之内实现三相快速开关的A、C两相或者A、B和C三相快速开断，从而投入A、C两相或者A、B和C三相限流电抗器，限制短路电流，保持限流电抗器输入端系统母线一电压在90％以上，实现了限流电抗器输入端系统母线一电压的稳定。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1是本实用新型的电路示意图；

图2是本实用新型实施例一中三相快速开关的电路示意图；

图3是本实用新型实施例二中三相快速开关的电路示意图。

图中：1、系统母线一；2、三相保护开关；3、三相快速开关；4、人工过零模块；5、限流电抗器；6、控制器；7、系统母线二。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一：

如图1-图2所示，一种基于人工过零的母线电压保持装置，该母线电压保持装置应用于10kV～35kV中性点不接地电力系统，包括三相保护开关2、三相快速开关3、人工过零模块4、限流电抗器5和控制器6，三相保护开关2的输入端与系统母线一1相连，三相保护开关2的输出端与三相快速开关3的输入端相连，三相快速开关3的输出端与系统母线二7相连，控制器6的输出端与三相快速开关3的输入端相连，人工过零模块4和限流电抗器5的数量均为两组，与三相快速开关3并联，三相快速开关3的B相的输入端和输出端用铜排直接连接，三相快速开关3的A、C两相的输入端和输出端用真空灭弧室连接，三相快速开关3的A相对应的真空灭弧室的两端与一组人工过零模块4和限流电抗器5并联，三相快速开关3的C相对应的真空灭弧室的两端与另一组人工过零模块4和限流电抗器5并联，人工过零模块4用于控制流过三相快速开关3的A、C两相的短路电流，通过人工过零熄弧，配合限流电抗器5，使限流电抗器5输入端的系统母线一1的电压保持在90％以上；

系统母线一1和系统母线二7用于对接中性点不接地电力系统，当控制器6检测到中性点不接地电力系统发生短路故障后，在3ms之内给三相快速开关3发出分闸指令，即同时给并联在三相快速开关3上A、C两相真空灭弧室的人工过零模块4发出动作指令，人工过零模块4分别发出三相快速开关3上A、C两相工频短路电流方向相反的高频电流，在每相工频短路电流自然过零熄弧前，强制人工过零熄弧，实现三相快速开关3的A、C两相快速开断，从而投入三相快速开关3上A、C两相限流电抗器5，限制短路电流，保持限流电抗器5上端母线电压的稳定。

人工过零模块4发出高频电流，频率为3kHz至10kHz。

控制器6用于发送控制三相快速开关3的控制信号，当控制器6检测到中性点不接地电力系统发生短路故障后，在3ms之内给三相快速开关3发出分闸指令，实现控制三相快速开关3。

实施例二：

如附图1和附图3所示，与实施例一不同的是，三相快速开关3的A、B和C三相的输入端和输出端均用真空灭弧室连接，三组真空灭弧室的两端分别与一组人工过零模块4和限流电抗器5并联，人工过零模块4用于控制流过三相快速开关3的A、B和C三相的短路电流，通过人工过零熄弧，配合限流电抗器5，使限流电抗器5输入端的系统母线一1的电压保持在90％以上；

当控制器6检测到中性点不接地电力系统发生短路故障后，在3ms之内给三相快速开关3发出分闸指令，即同时给并联在三相快速开关3上A、B和C三相真空灭弧室的人工过零模块4发出动作指令，人工过零模块4分别发出三相快速开关3上A、B和C三相工频短路电流方向相反的高频电流，在每相工频短路电流自然过零熄弧前，强制人工过零熄弧，实现三相快速开关3的A、B和C三相快速开断，从而投入三相快速开关3上A、B和C三相限流电抗器5，限制短路电流，保持限流电抗器5上端母线电压的稳定。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (8)

1.一种基于人工过零的母线电压保持装置，包括三相保护开关(2)、三相快速开关(3)、人工过零模块(4)、限流电抗器(5)和控制器(6)，其特征在于：所述三相保护开关(2)的输入端与系统母线一(1)相连，所述三相保护开关(2)的输出端与三相快速开关(3)的输入端相连，所述三相快速开关(3)的输出端与系统母线二(7)相连，所述控制器(6)的输出端与三相快速开关(3)的输入端相连；

所述人工过零模块(4)和限流电抗器(5)均与三相快速开关(3)并联。

2.根据权利要求1所述的一种基于人工过零的母线电压保持装置，其特征在于，所述三相快速开关(3)的B相输入端和输出端用铜排直接连接，所述三相快速开关(3)的A、C两相的输入端和输出端用真空灭弧室连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于人工过零的母线电压保持装置，其特征在于，所述三相快速开关(3)的A相对应的真空灭弧室的两端与一组人工过零模块(4)和限流电抗器(5)并联，所述三相快速开关(3)的C相对应的真空灭弧室的两端与另一组人工过零模块(4)和限流电抗器(5)并联。

4.根据权利要求3所述的一种基于人工过零的母线电压保持装置，其特征在于，所述人工过零模块(4)用于控制流过三相快速开关(3)的A、C两相的短路电流，通过人工过零熄弧，配合限流电抗器(5)，使限流电抗器(5)输入端的系统母线一(1)的电压保持在90％以上。

5.根据权利要求1所述的一种基于人工过零的母线电压保持装置，其特征在于，所述三相快速开关(3)的A、B和C三相的输入端和输出端均用真空灭弧室连接，三组真空灭弧室的两端分别与一组人工过零模块(4)和限流电抗器(5)并联。

6.根据权利要求5所述的一种基于人工过零的母线电压保持装置，其特征在于，所述人工过零模块(4)用于控制流过三相快速开关(3)的A、B和C三相的短路电流，通过人工过零熄弧，配合限流电抗器(5)，使限流电抗器(5)输入端的系统母线一(1)的电压保持在90％以上。

7.根据权利要求3或5所述的一种基于人工过零的母线电压保持装置，其特征在于，所述人工过零模块(4)发出高频电流，频率为3kHz至10kHz。

8.根据权利要求1所述的一种基于人工过零的母线电压保持装置，其特征在于，所述控制器(6)用于发送控制三相快速开关(3)的控制信号。

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