一种PT柜及全范围过电压抑制保护装置的制作方法

一种pt柜及全范围过电压抑制保护装置
技术领域
1.本实用新型涉及电气设备技术领域，尤其涉及一种pt柜及全范围过电压抑制保护装置。


背景技术：

2.目前在6-35kv输配电系统，过电压防护及绝缘监测一直是一个重要课题。常规设计中，在变电站的中压母线段上会有一台pt避雷器柜，使用电磁式电压互感器(以下简称pt)，用于测量三相对地电压和监视对地绝缘等。pt高压侧接有高压熔断器作为保护，两者共同安装在专设的pt柜内，且pt的中性点直接接地。过压保护方案使用电站型避雷器用作母线过电压保护同样装在pt柜内。随着现代电力的快速发展，这种传统的设计存在许多局限性。运行经验表明，电网系统内经常发生pt高压熔断器异常熔断、pt设备烧毁等故障，严重威胁作业人员的人身安全，同时产生巨大的设备损失，甚至可能引起母线短路、主变掉闸等电网停电事故。研究表明，pt故障的本质原因是pt过励磁。一方面，单相接地电弧熄灭或重燃时，线路对地电容电荷进行重新分配，此过程中将形成电磁振荡并产生过电压，最高过电压倍数可达3.5倍，从而导致pt过励磁，我们称其为ⅰ类故障。频繁间歇性孤光接地使pt过励磁发热，最终可能引起pt固体绝缘失效。另一方面，35kv中性点不接地系统中，在一定电网扰动(操作冲击或单相接地)条件下，如果pt被激发铁磁谐振，铁磁谐振将会持续相当长时间，导致pt长时间处于过励磁状态，最终将会造成严重的pt故障，我们称其为ⅱ类故障。
3.因此，本实用新型提出一种pt柜及全范围过电压抑制保护装置。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于：为了解决pt柜容易出现过励磁的问题，而提出的一种pt柜及全范围过电压抑制保护装置。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
6.一种pt柜及全范围过电压抑制保护装置，包括pt柜体，所述pt柜体的内部设置有录波型电压智能监控器和隔离开关，所述隔离开关通过导线分别连接有高压熔断器、防爆型大容量低残压过电压保护器和带电传感器，所述高压熔断器的另一端与电压互感器电性连接，所述电压互感器通过导线分别连接有新型保护消谐器和微机二次消谐装置。
7.作为上述技术方案的进一步描述：
8.所述新型保护消谐器、微机二次消谐装置和防爆型大容量低残压过电压保护器以及带电传感器均与接地线连接。
9.作为上述技术方案的进一步描述：
10.所述pt柜体上具有rs485或rs232接口。
11.作为上述技术方案的进一步描述：
12.所述电压互感器具有高饱和点的特性。
13.作为上述技术方案的进一步描述：
14.所述电压互感器采用优质硅钢片制备而成。
15.综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：
16.本实用新型中，利用低残压母线过电压保护，降低了残压比并增加了荷电寿命，有效针对各种设备的过电压防护，电压互感器抗谐保护技术，不仅抑制谐振过电压，并对柜内重要元器件进行限流限压保护，录波型电压智能监控器不仅快速处理分析，并记录电网中暂态波形，相比于传统的pt避雷器柜，本技术为系统提供更完善的母线过电压保护及电压互感器保护，从根本上解决弧光接地过电压的问题，大幅度减少电压互感器铁磁谐振的可能，大大提高了系统运行的稳定可靠性。
附图说明
17.图1示出了根据本实用新型实施例提供的一种pt柜及全范围过电压抑制保护装置主视结构示意图；
18.图2示出了根据本实用新型实施例提供的一种pt柜及全范围过电压抑制保护装置侧视结构示意图；
19.图3示出了根据本实用新型实施例提供的一种pt柜及全范围过电压抑制保护装置内部电路连接结构示意图。
20.图例说明：
21.1、pt柜体；2、录波型电压智能监控器；3、隔离开关；4、高压熔断器；5、电压互感器；6、新型保护消谐器；7、微机二次消谐装置；8、防爆型大容量低残压过电压保护器；9、带电传感器。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种pt柜及全范围过电压抑制保护装置，包括pt柜体1，pt柜体1的内部设置有录波型电压智能监控器2和隔离开关3，隔离开关3通过导线分别连接有高压熔断器4、防爆型大容量低残压过电压保护器8和带电传感器9，高压熔断器4的另一端与电压互感器5电性连接，电压互感器5通过导线分别连接有新型保护消谐器6和微机二次消谐装置7。
24.录波型电压智能监控器2通过采集电压信号，实时显示系统的电压和动态波形，对谐波含量进行监测，可准确对电压互感器5断线、过压、欠压、低电压、谐振、弧光接地等进行判断和分析，运行故障追忆功能齐全，能够显示最近20次历史故障记录；
25.新型保护消谐器6串联安装在电压互感器5中性点与地之间，正常运行状态下为低阻状态，而电压互感器5一次绕组的阻抗为mω级，因此不会对电压互感器5的各项性能产生影响，当发生谐振或电荷转移时，新型保护消谐器6因过流发热而温度升高，电阻快速增长，发挥良好的阻尼和限流作用，当谐振消失后，电阻随着温度下降，自动恢复至低阻值状态，使得电压互感器5自动恢复至正常运行状态，新型保护消谐器6具有优异的“自适应”特性，
即谐振能量越大，消谐时间越短，冲击涌流越大，限流作用越强，微机二次消谐装置7实时采集电压互感器5的二次电压，当系统发生谐振故障时，首先鉴别高频、基频和分频谐振，准确判断系统存在谐振过电压后,新型保护消谐器6就启动消谐程序,发出高频脉冲群,使在开口三角形绕组两端的晶闸管交替过零触发导通，使电压互感器5饱和过电压迅速消除，达到消除谐振的目的；
26.微机二次消谐装置7对高频、基频和分频谐振进行判断，并显示谐振类型，提供可视化人机界面，界面友好易阅读，采用大容量双向可控硅交替过零导通手段，实现电压互感器5快速二次消谐；
27.防爆型大容量低残压过电压保护器8陡坡响应特性好，无截波，对保护设备无不良影响，响应速度快，无放电时延，响应速度为纳秒量级，耐污秽，并可广泛应用于高海拔地区，10kv/2ms的方波电流可达2000a，35kv/2ms的方波电流可达1500a，具有良好的低残压特性，保护残压比普通避雷器低30％以上，更可有效的保护设备的绝缘；
28.具体的，如图3所示，新型保护消谐器6、微机二次消谐装置7和防爆型大容量低残压过电压保护器8以及带电传感器9均与接地线连接，使得新型保护消谐器6、微机二次消谐装置7和防爆型大容量低残压过电压保护器8以及带电传感器9与地面导通，提高pt柜及全范围过电压抑制保护装置的安全性。
29.具体的，如图1所示，pt柜体1上具有rs485或rs232接口，使得pt柜体1通过modbus通讯规约能够与用户微机监控系统实现数据远距离通讯和数据传送。
30.具体的，如图2所示，电压互感器5具有高饱和点的特性，使得电压互感器5铁心不易饱和，很难激发起谐振。
31.具体的，如图2所示，电压互感器5采用优质硅钢片制备而成，能够降低工作磁密，有效遏制最大过电压下电压互感器5不饱和。
32.工作原理：使用时，正常运行时，录波型电压智能监控器2实时不间断地监测电压互感器5提供的电压信号，一旦发生电压互感器5断线、过压、欠压、低电压、谐振、弧光接地等现象，录波型电压智能监控器2利用dsp高速、重复的数据处理能力实现傅立叶分析，通过对电压互感器5的二次电压进行采集、判断，及时准确地对系统各种状态进行分析，判断出系统的故障情况，液晶屏显示故障类别，并对故障进行录波和存储，同时输出相应的开关量接点信号，用于报警，相比于传统的pt避雷器柜，本技术为系统提供更完善的母线过电压保护及电压互感器5保护，从根本上解决弧光接地过电压的问题，大幅度减少电压互感器5铁磁谐振的可能，大大提高了系统运行的稳定可靠性。
33.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。