一种配合开关式消弧的一次消谐装置的制造方法

文档序号:10909131阅读:306来源:国知局
一种配合开关式消弧的一次消谐装置的制造方法
【专利摘要】一种配合开关式消弧的一次消谐装置,包括消弧装置开关驱动模块、延时模块(4)、高压开关(3)、电压互感器(1)、一次消谐器(2)和接地开关(6);所述一次消谐器与高压开关并联连接,共同安装在电压互感器高压侧中性点与地线之间;所述高压开关经延时模块与开关式消弧系统(5)的开关驱动模块相连;所述开关驱动模块同时与接地开关相连。本实用新型能保证消弧装置的正常故障选线以及抑制单相接地引起的铁磁谐振和涌流。与一次消谐器并联的高压开关同时接受消弧装置系统的驱动指令,简单可靠,对系统无任何负面作用,能够有效地抑制接地消失后引发铁磁谐振以及PT高压侧涌流,省去了更换4PT接线方式的巨大成本,经济方便。
【专利说明】
一种配合开关式消弧的一次消谐装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种配合开关式消弧的一次消谐装置,属配网电压互感器保护技术领域。
【背景技术】
[0002]电力系统中单相接地故障约占所有故障的60%,且多为瞬时性的接地故障。当线路电容电流较大时,故障点形成电弧重燃和熄灭的间歇性现象,导致电网中电感、电容回路发生电磁振荡,引发弧光过电压;因此传统的消弧线圈在配网中得到了广泛的运用,它的电感电流补偿了电网的电容电流,使接地故障点残流减少,有利于接地电弧的熄灭。然而随着变电站1kV出线增多,系统电容电流越来越大,已有的消弧线圈容量往往不能满足需求,需更换消弧线圈和接地变,代价高昂。
[0003]为此,近年来开关式消弧装置逐渐开始推广使用,该装置以并联分流为原理:当系统发生单相接地故障时,该装置的选线模块进行故障选线,迅速判断出故障相别,并在50ms内故障相分相开关合闸,人为接地,让接地相与大地强迫等电位,转移接地故障点处的接地电流,使接地故障点处的电流趋于零,电弧不能维持而熄灭,从而代替消弧线圈达到消弧的目的。
[0004]然而不可忽略的是,该装置的运行存在一个单相接地消除的过程,容易引发铁磁谐振,当系统容量较大时会产生较大的涌流,导致电压互感器(PT)—次侧电流增大,引发PT高压侧熔断器熔断,严重时甚至烧毁PT,威胁电力系统安全生产运行。
[0005]常见消除配网铁磁谐振的方法主要分为一次消谐、二次消谐、4PT接线法。一次消谐的原理是在PT—次侧中性点与地之前串联一非线性电阻(压敏电阻、热敏电阻等),目的是增加零序电抗,从而阻尼零序电流。该方法原理简单、成本低、占用空间小,得到了广泛的运用,但是会影响PT的测量精度。单相接地故障时,消谐器的存在使得PT开口三角形的零序电压降低,影响接地保护装置的故障选线;二次消谐的原理是发生铁磁谐振时短接PT的二次侧开口三角形,消耗谐振能量,但是该方法可靠性差,往往难以辨识铁磁谐振与单相接地故障,尤其是采用零序电压作为判据时经常产生误判,并且无法抑制单相接地消失引发的PT—次侧涌流;4PT法的原理是在PT的中性点与地之间串联一零序PT,发生单相接地故障时主PT仍处于正序对称电压之下,互感器电感并不发生改变,不会发生谐振,因此是很好的抑制铁磁谐振的措施,但是在一些未采取4PT法的系统中进行改造往往因为开关柜空间的不足需全部改造,代价较大。
[0006]因此一次消谐器在配网中仍有广泛应用,而同时大多数消弧装置采用PT开口三角的零序电压进行故障选线选相,一些变电站考虑到两者配合运行时会发生故障,因此不装一次消谐器,未采取任何措施,造成PT保险频繁烧毁。

【发明内容】

[0007]本实用新型的目的是,为了克服一次消谐器与采用零序电压进行故障选线的消弧装置难以配合运行的难题,本实用新型提供配合开关式消弧的一次消谐装置,能保证消弧装置的正常故障选线以及抑制单相接地引起的铁磁谐振和涌流。
[0008]本实用新型的技术方案是,一种配合开关式消弧的一次消谐装置,包括消弧装置开关驱动模块、延时模块、高压开关、电压互感器、一次消谐器和接地开关。
[0009]所述一次消谐器与高压开关并联连接,共同安装在电压互感器(PT)高压侧中性点与地线之间;所述高压开关经延时模块与开关式消弧系统的开关驱动模块相连;所述开关驱动模块同时与接地开关相连。
[0010]在消弧装置的驱动模块发出相应相别的接地真空开关合闸指令时,高压开关同时分闸,迅速消除可能产生的铁磁谐振和涌流,在经过短暂延时后,高压开关重新合闸,从而保证PT不影响二次侧开口三角形零序电压,保证故障选线装置的正常运作。
[0011]所述高压开关为1kV常闭真空开关,必须能耐受与PT额定相电压相等的电压强度。所述高压开关在配网正常工况下处于合闸状态,与一次消谐器并联,PT高压侧中性点相当于直接与地相连,电位为零,开口三角形电压反应系统真实的零序电压,保证消弧装置的故障选线功能。
[0012]所述消弧装置开关驱动模块设置在开关式消弧系统中,消弧装置开关驱动模块信号取自消弧系统本身,消弧系统检测到单相接地时,其驱动模块快速发出相应相别的真空开关合闸驱动指令,该指令同时传送至高压开关的继电器,常闭高压开关同时分闸,一次消谐器接入,利于消除铁磁谐振以及涌流。
[0013]所述一次消谐器为LXQ-m型消谐器,若PT中性点为半绝缘,一次消谐器应带有并联放电管以限制中性点电压,防止危及绝缘。
[0014]所述延时模块实现常闭断电延时闭合继电器的功能,由两个继电器构成,保证高压开关动作后及时恢复常态。
[0015]本实用新型的有益效果:本实用新型能保证消弧装置的正常故障选线以及抑制单相接地引起的铁磁谐振和涌流。与一次消谐器并联的高压开关同时接受消弧装置系统的驱动指令,简单可靠,对系统无任何负面作用,能够有效地抑制接地消失后引发铁磁谐振以及PT高压侧涌流,省去了更换4PT接线方式的巨大成本,经济方便。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型的系统连接原理图;
[0017]图2为驱动指令控制尚压开关电路不意图;
[0018]图中,I是电压互感器;2是消谐器;3是高压开关;4是延时模块;5是开关式消弧系统;6是接地开关;7是1kV母线;8是延时继电器;9是高压开关继电器。
【具体实施方式】
[0019]本实用新型的【具体实施方式】如图1和图2所示。
[0020]本实施例一种配合开关式消弧的一次消谐装置包括消弧装置开关驱动模块、延时模块4、高压开关3、电压互感器1、一次消谐器2和接地开关6。
[0021]所述消弧装置开关驱动模块同时与接地开关与延时模块相连,在检测到单相接地故障时,开关驱动模块向母线的接地开关发出脉冲合闸指令,同时经过延时模块对与一次消谐器并联的高压开关发出驱动分闸指令。
[0022]所述的高压开关为1kV常闭真空开关,必须能耐受与PT额定相电压相等的电压强度。高压开关与一次消谐器并联,安装在PT高压侧中性点与地之间,相当于将中性点接地,正常工况与单相接地时开口三角形两端均反应系统真实的零序电压,保证消弧装置平时的故障选线功能。
[0023]所述一次消谐器为常见的LXQ-ΙΠ型消谐器,若PT中性点为半绝缘,一次消谐器应带有并联放电管以限制中性点电压,防止危及绝缘。
[0024]所述延时模块实现常闭断电延时闭合继电器的功能,电路图参照图2,由继电器KTl与继电器KT2构成。继电器KTl接受消弧装置开关驱动模块发出的脉冲驱动电平后,其常开触点闭合,使继电器KT2通电,相应常开触点闭合,控制高压开关进行断开动作,将一次消谐器接入PT中性点与地之间;的经过短暂的延时后(时间可根据需要设定,但需保证有足够的消谐时间)继电器KTl的触点恢复到常开状态,使继电器KT2不通电,触点恢复到常闭状态,控制高压开关合闸,一次消谐器被短接,PT中性点恢复为直接接地。
[0025]本实施例的优点是:配合消弧装置实现大电容电流配网系统消除弧光过电压、抑制铁磁谐振和涌流的功能,保证系统正常工作时PT开口三角电压基本为零,在单相接地故障发生时,开口三角电压反映实际零序电压大小,消弧装置准确判断故障线路及相别,同时对分相真空开关和并联在一次消谐器两端的高压开关发出动作指令,及时消除故障点的间歇性电弧,也避免了接地消失引起的铁磁谐振和涌流。经过一段延时之后,高压开关恢复到正常状态。对于永久性的接地故障,消弧装置在发出几次指令后便会闭锁,提示永久性接地,因此高压开关也不会频繁动作。
【主权项】
1.一种配合开关式消弧的一次消谐装置,其特征在于,所述装置包括消弧装置开关驱动模块、延时模块、高压开关、电压互感器、一次消谐器和接地开关;所述一次消谐器与高压开关并联连接,共同安装在电压互感器高压侧中性点与地线之间;所述高压开关经延时模块与开关式消弧系统的开关驱动模块相连;所述开关驱动模块同时与接地开关相连。2.根据权利要求1所述一种配合开关式消弧的一次消谐装置,其特征在于,所述高压开关为1kV常闭真空开关,所述高压开关在配网正常工况下处于合闸状态,与一次消谐器并联,PT高压侧中性点相当于直接与地相连,电位为零,开口三角形电压反应系统真实的零序电压,保证消弧装置的故障选线功能。3.根据权利要求1所述一种配合开关式消弧的一次消谐装置,其特征在于,所述一次消谐器为LXQ-m型消谐器,若PT中性点为半绝缘,一次消谐器应带有并联放电管以限制中性点电压。4.根据权利要求1所述一种配合开关式消弧的一次消谐装置,其特征在于,所述延时模块实现常闭断电延时闭合继电器的功能,由两个继电器构成。
【文档编号】H02H9/08GK205595770SQ201620237083
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】周求宽, 刘衍, 龙国华, 周友武
【申请人】国网江西省电力科学研究院, 国家电网公司
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