专利名称：小电流灭弧接地装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及到电力输配电系统中小电流灭弧技术领域，
具体为6kV、 10kV和35kV中压供电系统的小电流灭弧接地装置。
背景技术：
在我国，6kV、 10kV和35kV中压供电系统均属中性点不直接 接地系统，也被称为小电流接地系统，在这样的系统中，如果发 生单相金属接地，健全相对地电位虽然升至系统的线电压值，但 根据电业运行规程，系统的绝缘件应能承受，规程允许系统带此 病(指发生单相金属接地)运行两小时。如果系统发生的是单相 弧光接地，特别是间歇式弧光接地，这时，健全相对地电位就会 升至系统的两倍线电压值，即原电压的3. 5倍，甚至更高，它超 出了系统绝缘件的绝缘承受范围，可能会引发某一原健全相在另 一地方发生弧光接地，从而导致因异相异地弧光接地发生两相短 路，最后使系统跳闸断电。
目前国内外采用的方法，大致可分为两种方式 第一种方式即消弧线圈，这是上个世纪八十年代开始引入 的，因接地弧光的电流属电容性电流，它利用同一回路中电容电 流和电感电流方向相反的原理，在系统变压器的中性点与接地点 之间串接一电感线圈，当系统发生单相弧光接地时，由电感线圈
产生的电感电流对冲原来弧光接地的电容电流，从而使最后的弧光接地电流减小。其优点是发生弧光接地时的电流减小了，弧
光可能会熄灭了，发生接地弧光的忽燃率也降低了，但由于下述 原因，消弧线圏不可能使弧光接地电流为零， 一是电感线圈的电 感值是按工频与系统接地电容值相配合的，而弧光接地电流还含
有多种高频成分，目前这是无法对冲的；二是系统的接地电容值
是动态的，从目前的控制技术来看，即使是计算机跟踪，也无法
实现弧光接地电流为零，故这第一方式仍存在两大缺点①既然 无法做到弧光接地电流为零，就解决不了弧光接地给系统带来的 过电压，就仍然会使健全相对地电位升至3.5倍相电压，甚至更 高，仍会出现因异相异地弧光接地发生两相短路，最后使系统跳 闸断电。②由于在变压器中性点与接地网接入点之间接入了电感 线圈，就可能引起系统的谐振。
第二种方式是直接将弧光接地在短时间内转换为金属接地， 即将故障相在装置内通过闭合故障相真空接触器实现就地接地， 其优点是，接地弧光消失了，健全相的对地电位被限制在系统的 线电压值内，根据电业运行规程，系统可继续运行两小时，现场 搡作人员可以臝得时间查故障，或安排系统的其它运行方式。其 缺点是，弧光接地电流的快速截止，包含了弧光电流中的多种高 频电流的截止，这种高频电流的快速截止使得电压互感器线圈产 生高电压，即引发铁磁谐振，致使电压互感器烧坏，甚至因电压 互感器烧坏造成系统接地或短路事故。
发明内容本实用新型小电流灭弧接地装置所要解决的技术问题是因弧光
接地扩大成异相异地接地从而引起系统短路跳闸断电，提供一种组 合式小电流灭弧接地保护装置，不仅可以将故障相弧光电流(包括 高频电流)减小，而且能将健全相的对地电位限制在系统的线电压 值内，还能防止在小电流灭弧接地装置内已闭合接地的故障相后灭 弧接地装置外与另 一接地点之间出现两相短路现象，从而避免系统 因短路停电。
本实用新型所釆取的技术方案是小电流灭弧接地装置为整柜 式结构，其包括隔离开关Ga、 Gb、 Gc,高压限流熔断器RD1、 RD2、 RD3，单相式真空接触器n、 J2、 J3,组合件，控制器KZ，常规的 电压互感器PT专用熔断器RD4、 RD5、 RD6,带有辅助二次线圈的电 压互感器PT。其特征为所述组合件是由接地真空接触器J4、接地 电抗器L和接地电阻R组成，接地电抗器L和接地电阻R并联，接 地真空接触器J4与并联的接地电抗器L和接地电阻R两端连接，组 成另一回路，该组合件一端分别与单相式真空接触器Jl、 J2、 J3连 接，另一端接地，控制器KZ输出端与接地真空接触器J4线圏连接， 控制器KZ控制接地真空接触器J4开合。
在被控三相三线系统的各相母线(A为故障相，B为健全相，C 为健全相)与地之间分别串联连接有隔离开关Ga、 Gb、 Gc,高压限 流熔断器RD1、 RD2、 RD3，单相式真空接触器J1、 J2、 J3,由接地 真空接触器J4、接地电抗器L和接地电阻R组成的组合件，控制器 KZ输出端分别与单相式真空接触器H、 J2、 J3的线圈连接，单相式真空接触器J1、 J2、 J3开合分别与由控制器KZ控制。
本装置隔离开关Ga、 Gb、 Gc与控制器输入端之间还分别串联连 接有常规的电压互感器PT专用熔断器RD4、 RD5、 RD6,带有辅助二 次线圏的电压互感器PT。本控制器KZ采用动态式控制理论，它可 以排除系统发生铁磁谐振对弧光接地判断的干扰。
本实用新型的有益效果是故障相通过并联的接地电阻R和接地 电感L接地，其接地电流不会突然很大，原故障点的接地电弧电流 也不会突然截止，并在接地电阻R和接地电感L组合件的两端产生 的压降小于接地电弧起弧电压，从而可避免因L和快速切断高频电 弧电流引发的铁磁谐振，原故障点的接地电弧就自然熄灭。
将故障相直接接地，将健全相的对地电位限制在系统的线电 压值内，消除了弧光接地引起的过电压，从而确保系统仍然安全
运行两小时。
图1是本实用新型小电流灭弧接地装置在系统出现弧光接地 时的电气运行原理图。
A为故障相，B为健全相，C为健全相，Ga、 Gb、 Gc为隔离 开关，RD1、 RD2、 RD3为高压限流熔断器，Jl、 J2、 J3为单相式 真空接触器，J4为接地真空接触器，L为接地电抗器，R为接地 电阻，KZ为控制器，RD4、 RD5、 RD6为常规电压互感器PT专用 熔断器，PT为带有辅助二次线圈的电压互感器。
具体实施方式
隔离开关Ga、 Gb、 Gc闭合，小电流灭弧接地装置投入系统运行。如图l，当故障相A发生弧光接地时，控制器KZ根据PT二次提供的各相电压和接成开口三角式的辅助电压，判断系统已发生弧光接地，随即在40mS内命令图1中的与故障相A连接的
单相式真空接触器Jl闭合，这时，故障相通过接地电阻R和接地电感L并联回路的组合件接地，由于电感具有通过其本身的电流不能突变的特性，所以，故障相通过接地电阻R和接地电感L组合件的接地电流也不会突然很大，原故障点的接地电弧电流也不会突然截止，当接地电弧电流逐步转移到接地电阻R和接地电感L组合件上，并在接地电阻R和接地电感L组合件的两端产生的压降小于接地电弧起弧电压时，接地的弧光电流减小，包括高频电流也减小了 ，原故障点的接地电弧就自然熄灭，这是第一步，即灭弧。第二步，即接地，60mS后控制器KZ命令图1中的接地真空接触器J4闭合，将故障相直接接地，最后，将健全相的对地电位限制在系统的线电压值内，消除了弧光接地引起的过电压，从而确保系统仍然安全运行两小时。
图1中高压限流熔断器RD1、 RD2、 RD3是弧光接地保护的后备保护，当系统发生弧光接地，故障相被控制器KZ命令在柜内就地金属接地后，系统中有个别的电器设备绝缘性能很低，不能承受对地为系统线电压的，就会在某一健全相(B或C)中再次发生对地弧光接地，这时在小电流灭弧接地装置内已闭合接地的故障相与后来发生的小电流灭弧接地装置外另 一 接地点之间出现两相短路，小电流灭弧接地装置内故障相的限流熔断器RD1或
RD2或RD3会在2 mS内熔断，从而避免系统因短路停电，而保持正常运行。
图1中控制器釆用动态式控制理论，它可以排除系统发生铁磁谐振对弧光接地判断的干扰。系统发生铁磁谐振时，往往会使接成开口三角式的辅助电压很高，随着其它三个二次相电压的变化，往往会误判断为弧光接地。 一旦弧光接地误判，误将正常运行系统的一相接地，如随后真的发生另一相弧光接地，就会立即发生通过小电流灭弧接地装置本体的两相短路，引起原误判相的后备保护高压限流熔断器RD1或RD2或RD3熔断。
权利要求1. 一种小电流灭弧接地装置，为整柜式结构，包含隔离开关(Ga、Gb、Gc)，高压限流熔断器(RD1、RD2、RD3)，单相式真空接触器(J1、J2、J3)，组合件，控制器(KZ)，电压互感器(PT)专用熔断器(RD4、RD5、RD6)，带有辅助二次线圈的电压互感器(PT)；其特征为所述组合件是由接地真空接触器(J4)、接地电抗器L和接地电阻(R)组成，接地电抗器(L)和接地电阻(R)并联，接地真空接触器(J4)与并联的接地电抗器(L)和接地电阻(R)两端连接，组成另一回路，该组合件一端分别与单相式真空接触器(J1、J2、J3)连接，另一端接地，控制器(KZ)输出端与接地真空接触器(J4)线圈连接，控制器(KZ)控制接地真空接触器(J4)开合。
专利摘要一种小电流灭弧接地装置，属电力输配电系统中小电流灭弧技术领域。所要解决的技术问题是因弧光接地扩大成异相异地接地从而引起系统短路跳闸断电。其技术要点是由接地真空接触器、接地电抗器和接地电阻组成组合件，接地电抗器和接地电阻并联，接地真空接触器与并联的接地电抗器和接地电阻两端连接，成另一回路，控制器控制接地真空接触器开合。本实用新型提供一种组合式小电流灭弧接地保护装置，不仅可以将故障相弧光电流(包括高频电流)减小，而且能将健全相的对地电位限制在系统的线电压值内，还能防止在小电流灭弧接地装置内已闭合接地的故障相后灭弧接地装置外与另一接地点之间出现两相短路现象，从而避免系统因短路停电。
文档编号H02H7/26GK201282330SQ200820038800
公开日2009年7月29日 申请日期2008年8月8日 优先权日2008年8月8日
发明者陆华俊, 韩雨华 申请人:陆华俊;韩雨华