CN2391363Y - “开口式”零序电流保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种“开口式”零序电流保护装置,是广泛应用于大城市的电力系统中性点经电阻接地的电网中,需要加装零序电流保护的一种新型的零序电流保护装置。它由零序电流互感器和综合继电器两大部分组成,即“开口式”零序电流互感器1直接套入6—35KV电缆出线2上,将二次电流引入集四种功能于一体的综合断电器3后,当输出线路发生单相接地故障时,可以做到定时限控制开关跳闸并发出信号,迅速可靠的切断接地故障的一套保护装置。
Description
本实用新型涉及一种“开口式”零序电流保护装置。它是广泛应用于大城市的电力系统中性点经电阻接地的电网中，需要加装零电流保护的一种新型的零序电流保护装置。
随着国民经济的发展，城市电网容量越来越大。为了满足电力系统安全供电的需要，北京等城市的10KV系统变压器中性点改为小电阴接地运行方式，为此10KV出线必须加装零序电流保护。对新建的变电站而言，可根据需要而设计安装，而对于大量现有的变电站而言，一种是变电站内有直流电源的电缆出线加装零序电流互感器，是非常的困难；另一种是没有直流电源而装有反时限保护的变电站，因接地故障电流大小变化很大，根本无法靠接地故障电流使开关跳闸，故此类变电站若不加直流电源是无法实现零序电流保护定时限动作跳闸的。
本实用新型的目的是提供一种零序电流保护装置，该装置不仅适于用6-35KV电缆出线不易加装零序电流互感器的变电站，以及对于没有直流而装有反时限继电保护又不能加装零序电流保护装置的变电站；而且还适用于新建变电站加装零序电流保护。
为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：“开口式”零序电流保护装置，由“开口式”零序电流互感器和综合继电器两大部分组成的，也就是将开口式零电流互感器直接套入6-35KV的电流出线上，将其二次线圈接集电流、时间、中间、信号四种功能于一体的综合继电器，当输电线路发生单相接地故障时，可以做到定时限控制开关跳闸并发出信号，迅速可靠的切断接地故障的一套保护装置。
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为“开口式”零序电流保护装置接线示意图
图2为“开口式”零序电流互感器结构图
图3为综合继电器方框图
图4为综合继电器电路图
图5为综合继电器面板图
图6综合继电器端子排接线图
附表：图4综合流继电器接线图元件名称：
| 序号 | 符号 | 名称 | 备注 |
| 1 | X | 插件 | X1电流插件 X2电压插件 |
| 2 | P | 可调电位器 | |
| 3 | K | 拨码开关 | |
| 4 | R | 电阻 | |
| 5 | C | 电容 | C2、C3、C5、C8、C9、C13为胆电容 |
| 6 | L | 提示灯 | L1：电源灯；L2：起动灯；L3：开关掉闸灯 |
| 7 | T | 小变压器 | |
| 8 | B | 整流桥 | |
| 9 | U | 集成块 | U1：LM239N；U2：CD4043BCN；U3：PA2003A |
| 10 | A1 | 按钮 | |
| 11 | J1 | 出口中间 | |
| 12 | UCC | 电路的公共点 |
本装置主要是由“开口式”零序电流互感器和综合继电器两大部分组成的。如图1所示，也就是将“开口式”零序电流互感器1直接套入6-35KV电缆出线2上，将其二次线圈接集四种功能(电流、时间、中间、信号)于一体的综合继电器3，即将二次电流引入综合继电器，当输电线路发生单相接地故障时，可以做到定时限控制开关跳闸并发出信号，迅速可靠的切断接地故障的一套保护装置。
其中，“开口式”零序电流互感器的结构如图2所示，它主要是由两个可分的上下两个半圆铁芯组成的，上半圆的铁芯是由绝缘有机物质浇注成带有两个对称耳孔的半圆形，下半圆的铁芯上绕有二次绕圈，也是由绝缘有机物质浇注的，但除带有与上半圆相配合的对称两个耳孔外，还在半圆底部设有安装支架1和2，与一侧的二次线圈的引出线两端K1、K2同时浇注而成，安装时将上下两部分分别套入电力电缆上，然后用两个螺丝M1、M2将两部分紧密联结。也就是说当一次导线从圆铁芯中穿过，且导线中有电流通过时，互感器的二次线中就有按比例反应出来的电流。
这种零序电流互感器的特点：
首先，因为它是“开口式”的上、下两部分，打开后可以直接套入6-35KV出线电缆上，特别是对已运行使用的变电站新装零序保护提供了方便，可以说是一种创举。
另外，它的型号不仅如图2上表示的矩形截面，同样可以是圆形或椭圆形等，互感器的直径可以根据不同的需要设计不同的直径大小来满足实际的要求。
本装置的另外一部分是综合电流继电器，如图3所示方框图，它包括电流调整回路1，运算放大回路2，时限调整3，输出回路7，显示回路8和电源部分，电源部分包括降压回路4，整流回路5，滤波回路6。具体线路及工作原理如图4所示，开口式零序电流互感器上二次线圈输出接电流调整回路1，即交流电流输入电流调整回路电流调整分为以电位器P1、P2、P3分别连续均匀调整的三档，电流调整回路输出接运算放大回路2，将调整后的电流信号进行运算、放大其输出接时限调整回路3，对经过运算放大的电流值进行时限控制方能输出，时限调整档位分为4档，即P5、P6、P7及“0”秒档，除“0”秒档外，其余三档为可连续均匀调整档，其输出接入输出回路7和显示回路8，输出回路控制中间继电器J1，其接点闭合发出跳闸信号；电源部分是将交流电压100-380伏接入到电源降压回路4，经过整流回路5中的两个整流桥B1、B2，进入滤波回路6进行滤波后，提供符合综合继电器使用的工作电压。
综上所述，不难看出这种继电器的特征如下：
1、它的电流，时限调整回路的电流和时限的分档连续均匀可调整，不仅可以扩大电流的平滑均匀整定范围，而且可以使继电保护装置作到了定时限动作，能与上一级保护进行配合，对系统安全可靠运行，提供了必要条件。
2、它的电源部分，是将交流电压经过降压，整流滤波后变成了继电器工作所必须的直流电源，解决了无直流电源变电站加装零序电流保护的一大难题。
3、由于元件中采用了集成块和胆电容从而缩小了继电器的体积，提高了可靠性及动作电流、时限的精度，并延长了使用寿命。
4、这种继电器它不仅是集四种功能(电流，时间，中间，信号)于一体的继电器，同时自身还带电源部分，这种继电器还是绝无仅有的。
总之，“开口式”零序电流保护装置研制成功，为全国大城市经小电阻接地的供电系统加装零序保护提供了运行可靠，安装方便，节省投资的一种新产品。特别是攻克了无直流电源而装有反时限继电保护的变电站，不能加装零序电流保护的难关。同时，也为今后新建变电站加装零序电流保护开辟了一条新路。
Claims (4)
1、一种“开口式”零序电流保护装置，其特征在于：它是由“开口式”零序电流互感器和综合继电器两大部分组成的，也就是将开口式零电流互感器(1)直接套入6-35KV电流出线(2)上，将其二次线圈接集、电流、时间、中间、信号四种功能于一体的综合继电器(3)，当输电线路发生单相接地故障时，可以做到定时限控制开关跳闸并发出信号，迅速可靠的切断接地故障的一套保护装置。
2、根据权利要求1所述的“开口式”零序电流保护装置，其特征在于：所述的互感器主要是由两个可分的上下半圆铁芯组成的，上半圆铁芯是由绝缘有机物质浇注成带有两个对称耳孔的半圆形；下半圆的铁芯上绕有二次绕圈，也是由绝缘有机物质浇注的，但除带有与上半圆相配合的对称两个耳孔外，还在圆底部设有安装支架1、2和一侧的二次线圈的引出线两端K1、K2同时浇注而成，安装时将上下两部分分别套入电力电缆上，然后用两个螺丝M1、M2将两部分紧密联结。
3、根据权利要求1所述的“开口式”零序电流保护装置，其特征在于：所述的综合继电器包括电流调整回路(1)、运算放大回路(2)，时限调整(3)、输出回路(7)、显示回路(8)和电源部分，电源部分包括降压回路(4)、整流回路(5)、滤波回路(6)，所述的电流调整回路的电流调整可分以电位器P1、P2、P3分别进行连续均匀调整的三档；电流调整回路输出接运算放大回路2，它是将调整后的电流信号进行运算和放大，其输出接时限调整回路(3)，时限调整档位为4档，即P5、P6、P7及“0”秒档，除“0”秒档外都可以连续均匀调整，其输出接入输出回路(7)和显示回路(8)，输出回路接中间继电器J1，其接点闭合发出掉闸次信号；电源部分是将交流电压100-380伏接入到电源回路中的降压回路(4)，经过整流中的回路(5)，两个整流桥B1、B2进入滤波回路(6)进行滤波后，提供综合继电器的工作电压。
4、根据权利要求1所述的“开口式”零序电流保护装置，其特征在于：所述的零序电流互感器的上下铁芯的截面可以是矩形，也可是圆型或椭圆形。
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| CN 99213927 CN2391363Y (zh) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | “开口式”零序电流保护装置 |
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1999
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