专利名称：调容式自动补偿消弧线圈的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于配电网的消弧装置，具体地说是一种可以准确 计算电容电流、快速响应、精确控制补偿的调容式自动补偿消弧线圈。(二) 技术背景目前，最常用的补偿装置有三种-① 调节抽头式利用有载分接开关来分档切换接地消弧线圈的抽头，进行 测量调感，其工作原理采用位移电压法。② 调节励磁式在接地变压器三柱铁芯的两边外侧柱芯上绕有上、下带抽头 的励磁绕组，构成可调励磁式的消弧线圈。在发生单相接地时，利用控制晶闸 管导通角来调节消弧线圈，控制电流的大小，从而达到改变两边柱铁芯的磁饱 和程序，平滑调节消弧线圈的容量和自动补偿单相接地电流。③调节气隙式将消弧线圈铁芯分为动铁芯和静铁芯两部分。动铁芯由电 机经机械传动装置带动，可上、下调节，改变两铁芯的气隙，实现连续无级电 感调节，使补偿电流连续可调。但是，上述三种补偿装置都存在响应速度慢、补偿精确度不高和调节范围 窄的缺陷。
发明内容本实用新型的技术任务是针对现有技术补偿装置响应速度慢，补偿精确度 不高，调节范围窄的不足，提供一种不仅响应速度快，调节范围宽，而且可以准确计算电容电流，精确控制补偿的调容式自动补偿消弧线圈。 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是该调容式自动补偿消弧线圈采用随调式，系统自动检测电网的运行状态， 在电网正常运行时，实时跟踪计算电网对地电容电流和电网的脱谐度，控制开 关电路，使消弧线圈工作在远离谐振点的位置；当电网发生单相接地故障时，迅 速调整消弧线圈的电抗值，使电网脱谐度接近于O，残流减少到1A左右。采用微控制器技术可以准确计算电容电流，准确控制补偿。系统根据需要 采集不同状态的系统中性点电流、电压等数据，计算出电容电流系统参数，然 后判断是否投入电容器组。投切电容式消弧线圈是基于单相变压器的原理，利用等效阻抗的电感调节 方法。 一次绕组作为主电感，二次绕组带有电容负载，通过控制器控制电容负 载的大小来改变其等效电感值。消弧线圈二次侧的电容器组采用容量细分的多组电容器，档位多达15档，调节的精度高；当电容器全部投入时，消弧线圈补偿的电流最小，当电容器全 部退出时补偿的电流最大，调节范围宽。采用真空接触器过零投切方式，响应 速度快，可达毫秒级。本实用新型的调容式自动补偿消弧线圈与现有技术相比，所产生的有益效 果是响应速度快，调节范围宽，而且可以准确计算电容电流，精确控制补偿。
附图1是系统发生单相接地故障时的等效电路； 附图2是消弧线圈整体结构图；附图3是调容式消弧线圈原理附图4是控制器硬件框图。图中，C。为单相对地电容，1^为中性点电压，I,.为线圈电流，1 (.为接地 电容电流；JDB为接地变压器，PT1、 PT2为电压互感器，GLD为隔离刀闸， BLQ为避雷器，XHXQ为消弧线圈，KZP为控制屏，KZQ为控制器，CT为电 流互感器；Cl， C2， C3， C4为接地电容，Tl， T2， T3， T4为真空接触器，Ll 为一次绕组，L2为二次绕组。
具体实施方式
以下结合附图l一4对本实用新型的调容式自动补偿消弧线圈作以下详细地 说明。如附图1所示，当系统发生单相(如A相)接地时，中性点电压l^将由零升 高到相电压，于是消弧线圈中将流过电流I,，其表达式1, = ^ = & (U,为相电6>L 6>丄压大小的标量)。它的方向由故障点流回系统，比中性点电压Uz滞后90度，即 比A相正常时的相电压超前90度；而此时由故障点流回系统的接地电容电流I^ 比正常运行时的A相相电压滞后90度。所以，由故障点流回系统的消弧线圈的电 感电流I,和接地电容电流I的方向恰好相反。如果适当地选择消弧线圈电感L的大小，使^^:rV，贝Ulj^二3wC。^,，那么通过故障点的电流将等于零， 3wC。 6>丄即接地电容电流i ^全部被消弧线圈的电感电流i,所补偿，从而使接地电弧自动 熄灭。如附图2所示，整个系统由接地变压器JDB、消弧线圈XHXQ、控制器KZQ 等组成。接地变压器JDB用于中性点未引出的不接地系统，为系统引出中性点； 消弧线圈XHXQ本体为一带二次绕组的铁心电感线圈，提供感性电流；P电压
互感器T1、PT2、电流互感器CT为控制提供信号；避雷器BLQ保护消弧线圈XHXQ; 控制屏KZP为调容式消弧线圈的主要部分，图中虚框部分为控制器KZQ，它包括自 动补偿控制器、电容器、无触点开关组件等。如附图3所示，消弧线圈XHXQ的一次绕组Ll没有分接头，设计制造更简 单。采用真空接触器Tl， T2， T3， T4过零投切电容器组的方式，响应速度快， 可达毫秒级，电容器组采用四组并联，分别是接地电容Cl， C2， C3， C4，档 位多达15档，调节范围宽。如附图4所示，电压转换、模拟滤波(ALF)、自动量程跟踪、多路转换(MPX) 和模数转换(A/D)构成信号采集模块，采集电网的三相对地电压、中性点电压 和电流，根据三相对地电压和中性点电压识别单相接地故障、串联谐振状态，以 进行相应的控制。CPU是测控系统的核心，对采集的信号进行处理，控制真空接 触器T1， T2， T3， T4的投切，显示屏的显示等。
权利要求1、 调容式自动补偿消弧线圈，其特征在于，消弧线圈的一次绕组作为主电 感，二次绕组连接电容负载，通过控制器控制电容负载的大小来改变消弧线圈 的等效电感值，由于消弧线圈的电感电流和接地电容电流的方向相反，接地电 容电流全部或部分被消弧线圈的电感电流所补偿，从而使接地电弧自动熄灭或减弱。
2. 根据权利要求l所述的消弧线圈，其特征在于，消弧线圈及与其连接的 控制器通过接地变压器接电网的中性点。
专利摘要本实用新型提供一种调容式自动补偿消弧线圈，属于配电网的消弧技术领域，该消弧线圈采用微控制器技术，根据需要采集不同状态的系统中性点电流、电压等数据，计算出电容电流等系统参数，然后判断是否投入电容器组。消弧线圈的一次绕组作为主电感，二次绕组带有电容负载，通过控制器控制电容负载的大小来改变其等效电感值。消弧线圈二次侧的电容器组采用容量细分的多组电容器，档位分为15档，调节范围宽。另外采用真空接触器过零投切方式，响应速度可达毫秒级。本实用新型的调容式自动补偿消弧线圈与现有技术相比，可以准确计算电容电流，快速响应，精确控制补偿。
文档编号H02H9/08GK201038752SQ20062016222
公开日2008年3月19日 申请日期2006年12月26日 优先权日2006年12月26日
发明者周志晓, 巴银华, 赵善为 申请人:万达集团股份有限公司