专利名称：自动调谐消弧线圈接地装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于配电系统中自动跟踪补偿电网电容电流、限制弧光接地过电压的自动调谐消弧线圈接地装置。
在现有技术中，实现自动跟踪补偿的接地装置主要有调气隙式、直流偏磁式和调匝式等几种。调气隙式由于是机械调节方式，响应速度慢、振动噪音大、可靠性低。直流偏磁式采用调节铁心的饱和程度来控制电感，响应速度虽快，但调节范围窄、能耗大、易使铁心过热，同时可控硅和磁路的非线性将导致向系统注入谐波。此外，二次设备复杂、可靠性也较低。调匝式利用机械有载调压分接开关的方法调节电感，不能连续调节。因此在系统电容电流较大时，将出现增大调节范围与降低残流的矛盾。
本实用新型的目的旨在提供一种结构简单、调节电流范围大、调节级差小、响应速度快、可靠性高的自动调谐消弧线圈接地装置，以克服现有技术的不足之处。
按此目的设计的一种适用于配电系统使用的自动调谐消弧线圈接地装置，包括接地变压器和消弧线圈，其结构特征是所述消弧线圈为可带负载的二次绕组；二次调节电容器组由1-多个电容和可控硅支路并联构成，每组电容器受所对应的可控硅控制，且并接在消弧线圈的二次绕组上；控制器采用单片机结构、双CPU芯片联合工作电子电路。根据其所监测的电网电容电流的改变，调节可控硅组的开关组合方式，从而改变消弧线圈二次绕组上容性负载，达到自动调谐的目的。
所述接地变压器和消弧线圈均为树脂绝缘干式结构。消弧线圈的一次绕组连接在接地变压器一次侧的中性点上。所述二次调节电容器组的电容和可控硅的组数一般为1-6组。每组可控硅由二只晶闸管反向并联作为档位开关，接口采用光耦隔离。所述控制器上设置有全中文界面的LCD液晶显示屏。并将接地变压器、消弧线圈、电压互感器、电流互感器、隔离开关、避雷器设置在一个箱体内。
本实用新型相比现有技术具有如下特点1．树脂绝缘干式接地变压器和消弧线圈相对油浸式变压器和消弧线圈，可靠性高、防火性能好、噪声低、电磁干扰小，对周围环境无污染、免维护。
2．带二次绕组的消弧线圈连接在接地变压器一次侧的中性点上(若电网有中性点，消弧线圈则直接连接于电网中性点)，根据变压器阻抗原理，通过多组反向并联晶闸管通断的组合来调节消弧线圈二次侧电容负载的容抗值，由此改变消弧线圈的一次等值感抗。
3．自动远离谐振点无需连接串联阻尼电阻。本接地装置在电网单相接地故障时可接近全补偿状态，在电网正常运行时自动远离谐振点，避免了调匝式、调气隙等方式始终工作在谐振点附近，导致系统正常工作时位移电压高的缺点，无需在消弧线圈下串接阻尼电阻。
4．系统全部采用电力电子控制方式，大功率晶闸管作为档位转换开关，接口采用光耦隔离，其响应速度快，抗干扰能力强。调节可控硅组的组合方式，从而得到不同的电容器组合，实现16级或32级电流调节，且在16级情况下，能轻松实现20-100％额定容量的调节范围。可控硅组最多可达6组。另外，由于是非接触开关，在提高响应速度的同时提高了它的可靠性，这是各种机械控制方式所不能相比的。
5．控制器部分采用双CPU联合工作技术，80C196汇编语言编程，控制精度高，调节范围宽，可实现感性补偿电流在20-100％内变化。
6．微机控制器还配有LCD液晶显示屏，采用全中文界面，用户可以通过控制屏上的操作面板，实时地观察、修改或打印电网运行的有关参数。
7．本装置采用组合箱式结构，将变压器、消弧线圈、电压及电流互感器、隔离开关、避雷器等集中到一个箱体内，其结构简单紧凑、占地面积小、防护等级高、安装方便。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。
图1为一箱体内部结构俯视示意图；图2为图1正面结构示意图。
图3为电路原理图。
图4为微机控制器原理图。
参见图1、图2，将接地变压器6、消弧线圈4、电压互感器10、电流互感器3、三相及单相隔离开关9、避雷器11、控制柜12设置在一个箱体内。接地变压器和消弧线圈均为树脂绝缘干式结构。图中1为手动操动机构，2为电力电缆，5为电缆出线端，7为电力电缆，8为电缆进线端。
参见图3，消弧线圈4为可带负载的二次绕组；二次调节电容器组14由4组电容和大功率晶闸管支路并联构成，且并接在消弧线圈的二次绕组上，每组可控硅13由二只晶闸管反向并联作为档位开关，接口采用光耦隔离；消弧线圈的一次绕组连接在接地变压器6一次侧的中性点上。调节可控硅组的组合方式，可得到不同的电容器组合，实现16级或32级电流调节。控制器15采用单片机结构。
参见图4，微机控制器采用双CPU芯片联合工作电子电路，80C196汇编语言编程，CPU1部分实现系统的交流采样，CPU2部分则完成系统参数的计算和液晶显示，控制器上设置有全中文界面的LCD液晶显示屏、键盘及打印接口。
权利要求1．一种适用于配电系统使用的自动调谐消弧线圈接地装置，包括接地变压器(6)和消弧线圈(4)，其特征是所述消弧线圈为可带负载的二次绕组；二次调节电容器组(14)由1-多个电容和可控硅支路并联构成，且并接在消弧线圈的二次绕组上；控制器(15)采用单片机结构、双CPU芯片联合工作电子电路。
2．根据权利要求1所述的自动调谐消弧线圈接地装置，其特征是所述接地变压器和消弧线圈均为树脂绝缘干式结构。
3．根据权利要求1或2所述的自动调谐消弧线圈接地装置，其特征是所述消弧线圈的一次绕组连接在接地变压器一次侧的中性点上。
4．根据权利要求1所述的自动调谐消弧线圈接地装置，其特征是所述二次调节电容器组的电容和可控硅的组数一般为1-6组。
5．根据权利要求4所述的自动调谐消弧线圈接地装置，其特征是所述每组可控硅由二只晶闸管反向并联作为档位开关，接口采用光耦隔离。
6．根据权利要求1所述的自动调谐消弧线圈接地装置，其特征是所述控制器上设置有全中文界面的LCD液晶显示屏。
7．根据权利要求1所述的自动调谐消弧线圈接地装置，其特征是将接地变压器(6)、消弧线圈(4)、电压互感器(10)、电流互感器(3)、隔离开关(9)、避雷器(11)设置在一个箱体内。
专利摘要一种自动调谐消弧线圈接地装置,包括接地变压器和消弧线圈,其消弧线圈为可带负载的二次绕组;二次调节电容器组由1－多个电容和可控硅支路并联构成,每组电容器受所对应的可控硅控制,且并接在消弧线圈的二次绕组上;控制器采用单片机结构、双CPU芯片联合工作电子电路。它集电气设备的成套化、智能化于一体,运行可靠性高,故障率低,可大大提高电网的供电可靠性,是中性点不接地系统,尤其是城市配电网必不可少的电气设置。
文档编号H02H9/00GK2438257SQ0022829
公开日2001年7月4日 申请日期2000年5月24日 优先权日2000年5月24日
发明者胡成, 张利, 涂天壁, 胡建新, 李翔, 熊贤平 申请人:顺德特种变压器厂