本发明属于电力设备技术领域,具体涉及一种变电站用过电压防护pt(potentialtransformer,电压互感器)柜。
技术背景
电力系统的操作、截流、谐振及雷击等过电压时刻都在威胁着电气设备的绝缘及电力系统的安全运行,其中尤以单相间歇性弧光接地过电压最为严重,常因单相接地进而变成多相接地,且因处理不及时引起事故扩大而造成电力系统的大面积停电。电力系统中存在着分布电感、电容,在电路换路过渡过程中,由于电源侧或负载侧的储能器件间能量的转换诱发振荡而产生过电压。尤其是pt柜因谐振过电压导致的炸柜烧毁问题突出,现有的氧化性避雷器防护方式因启动电压高往往很难做到全方位防护。
现有的pt柜是由pt及氧化锌避雷器组成,其中pt在柜体上方,避雷器在柜子下方。这种结构的问题在于pt柜因谐振过电压导致的炸柜烧毁问题突出,原因在于现有的氧化性避雷器启动电压高,对不是很高的谐振过电压起不到抑制作用。
技术实现要素:
本发明的目的是针对上述技术问题,提供一种变电站用过电压防护pt柜,本发明能储能器件能量完全吸收,从源头上抑制了能量的震荡,可将相-相、相-地的各种过电压有效阻尼抑制在极低的水平,可对pt、断路器、电力变压器等弱绝缘设备完全能起到积极的保护作用。
为实现此目的,本发明所设计的一种变电站用过电压防护pt柜,其特征在于:它包括柜体以及置于柜体中的非线性阻尼电阻手车、电压互感器手车和穿墙套管,其中,10kv母线通过穿墙套管进入柜体,电压互感器手车的三相触臂接入10kv母线的三相接线点,所述非线性阻尼电阻手车中的电控部分包括非线性阻尼电阻r01~非线性阻尼电阻r06、非线性阻尼电阻r11~非线性阻尼电阻r13和非线性阻尼电阻r2,其中,非线性阻尼电阻r2的一端接地,非线性阻尼电阻r11、非线性阻尼电阻r12和非线性阻尼电阻r13的一端连接非线性阻尼电阻r2的另一端,非线性阻尼电阻r01的一端和非线性阻尼电阻r04的一端均连接非线性阻尼电阻r11的另一端,非线性阻尼电阻r02的一端和非线性阻尼电阻r05的一端连接非线性阻尼电阻r12的另一端,非线性阻尼电阻r03的一端和非线性阻尼电阻r06的一端连接非线性阻尼电阻r13的另一端;
所述非线性阻尼电阻r01、非线性阻尼电阻r02和非线性阻尼电阻r03的另一端为三相上出线端,非线性阻尼电阻r04、非线性阻尼电阻r05和非线性阻尼电阻r06的另一端为三相下出线端;
所述非线性阻尼电阻手车的三相上出线端和三相下出线端接入10kv母线的三相接线点;
所述10kv母线、非线性阻尼电阻手车的三相上出线端和三相下出线端、电压互感器手车的三相触臂为等电位点。
本发明的优点在于:
本发明提出基于非线性阻尼电阻手车和电压互感器手车的pt柜,将储能器件(电力系统中容性及感性设备,例如电容器、电抗器等)的能量完全吸收,从源头上抑制了能量的震荡,可将相-相、相-地的各种过电压有效阻尼抑制在极低的水平,可对pt、断路器、电力变压器等弱绝缘设备完全能起到积极的保护作用(能量在这些设备上只能转移,而不能被吸收,在转移过程中以过电压或大电流的形式呈现。而高能非线性阻尼材料可以从源头上把能量吸收)。
因能量在这些设备上只能通过震荡过程来转移,而不能被吸收,在转移过程中以过电压或大电流的形式呈现,这些过电压及大电流就会对别的设备绝缘产生威胁。
基于现有pt柜的设计思路,一方面解决了现有变电站柜子位置不够或场地受限的难题,另一方面pt手车、高能非线性阻尼材料手车共柜节省了一面柜体。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明中pt柜内部的接线图;
图3为本发明中非线性阻尼电阻手车的内部电路结构图。
其中,1—柜体、1.1—电气室、1.2—电压互感器手车室、1.3—非线性阻尼电阻手车室、1.4—测控室、2—非线性阻尼电阻手车、2.1—三相上出线端、2.2—三相下出线端、3—电压互感器手车、4—穿墙套管、5—10kv母线。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明:
如图1~3所示的一种变电站用过电压防护pt柜,它包括柜体1以及置于柜体1(标准的kyna28-12柜体)中的非线性阻尼电阻手车2、电压互感器手车3和穿墙套管4,其中,10kv母线5通过穿墙套管4进入柜体1,电压互感器手车3的三相触臂接入10kv母线5的三相接线点,所述非线性阻尼电阻手车2中的电控部分包括非线性阻尼电阻r01~非线性阻尼电阻r06、非线性阻尼电阻r11~非线性阻尼电阻r13和非线性阻尼电阻r2(各个电阻的阻值参数根据现场应用场景来配置,大致几千欧,非线性阻尼电阻为现有期间,具体见中国专利zl201420464202.7和cn201811453079.8),其中,非线性阻尼电阻r2的一端接地,非线性阻尼电阻r11、非线性阻尼电阻r12和非线性阻尼电阻r13的一端连接非线性阻尼电阻r2的另一端,非线性阻尼电阻r01的一端和非线性阻尼电阻r04的一端均连接非线性阻尼电阻r11的另一端,非线性阻尼电阻r02的一端和非线性阻尼电阻r05的一端连接非线性阻尼电阻r12的另一端,非线性阻尼电阻r03的一端和非线性阻尼电阻r06的一端连接非线性阻尼电阻r13的另一端;
所述非线性阻尼电阻r01、非线性阻尼电阻r02和非线性阻尼电阻r03的另一端为三相上出线端2.1,非线性阻尼电阻r04、非线性阻尼电阻r05和非线性阻尼电阻r06的另一端为三相下出线端2.2;
所述非线性阻尼电阻手车2的三相上出线端2.1和三相下出线端2.2接入10kv母线5的三相接线点;
所述10kv母线5、非线性阻尼电阻手车2的三相上出线端2.1和三相下出线端2.2、电压互感器手车3的三相触臂为等电位点,形成共用节点。
上述技术方案中,所述柜体1内设有电气室1.1、电压互感器手车室1.2和非线性阻尼电阻手车室1.3,所述电压互感器手车室1.2位于柜体1正面的最下方,非线性阻尼电阻手车室1.3位于柜体1正面的中部,且非线性阻尼电阻手车室1.3位于电压互感器手车室1.2的上方,电气室1.1位于非线性阻尼电阻手车室1.3的背面,所述穿墙套管4设置在电气室1.1中,非线性阻尼电阻手车2设置在非线性阻尼电阻手车室1.3中,电压互感器手车3设置在电压互感器手车室1.2中。
上述技术方案中,所述电压互感器手车3用于测量10kv母线电压。
上述技术方案中,所述非线性阻尼电阻手车2用于利用非线性阻尼电阻的低残压非线性特性,当10kv母线上存在过电压时,非线性阻尼电阻的材料特性启动,将10kv母线抑制在残压水平以下。例如:材料残压值整定在12kv,当10kv系统过电压达到15kv时,材料特性启动,将系统电压限制在12kv,从而保护系统母线上的装置。
上述技术方案中,所述柜体1内还设置测控室1.4,所述测控室1.4位于非线性阻尼电阻手车室1.3的上方,所述测控室1.4内的测控设备用于显示和记录电压互感器的电压值,非线性阻尼电阻手车室1.3的动作次数(指非线性阻尼材料起作用次数)、泄漏电流及过电压波形。
上述技术方案中,所述非线性阻尼电阻为对电网中的电能阻尼非线性,非线性阻尼电阻的能量密度为2~6千焦/平方厘米。
利用本发明的结构可以实现pt本体保护(本体保护即指对pt柜本身的保护,因pt与高能非线性阻尼材料在电气连接上是并联关系,所以对与之并联的其它设备都具有保护作用)及变电站10kv母线挂载设备过电压防护。
本发明中,10kv母线5三相先通过穿墙套管4进入柜体1,通过母排的形式与非线性阻尼电阻手车2的三相上出线端2.1和三相下出线端2.2,
高能非线性阻尼材料手车相连,同时该段母排延伸至柜子下方与pt手车触臂相连。
本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。