CN201260077Y - 通过高频阻尼元件接地的消弧装置 - Google Patents
通过高频阻尼元件接地的消弧装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN201260077Y CN201260077Y CNU2008200417908U CN200820041790U CN201260077Y CN 201260077 Y CN201260077 Y CN 201260077Y CN U2008200417908 U CNU2008200417908 U CN U2008200417908U CN 200820041790 U CN200820041790 U CN 200820041790U CN 201260077 Y CN201260077 Y CN 201260077Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase
- current
- voltage
- arc
- damping element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
Abstract
一种通过高频阻尼元件接地的消弧装置，与现有消弧装置相比，不但包括高压隔离开关、高压限流熔断器，三相电压互感器、三相过电压保护器、分相控制的真空接触器、发电机零序电流互感器，还包括：带电流输入智能控制器、高频阻尼元件和接地电流互感器。高频阻尼元件一端和分相控制器连接，另一端接地，接地电流互感器将流经高频阻尼元件的电容电流转换成电流信号输入智能控制器进行数据处理并记录存储以便事故分析。本实用新型降低了熔断器熔断几率，解决了发电机等有源设备内部发生单相弧光接地时消弧柜的选择动作，动作之后准确记录系统电容电流，提供了事故分析数据。
Description
技术领域
本实用新型属于电力设备的继电保护技术领域，具体涉及一种通过高频阻尼元件接地的消弧装置。
背景技术
现有的技术状况：中性点非直接接地系统，形成弧光接地过电压的基础是间歇性电弧。当中性点非直接接地系统发生单相间歇性弧光接地(以下简称“弧光接地”)故障时，由于电弧多次不断的熄灭和重燃，导致系统对地电容上的电荷多次不断的积累和重新再分配，在非故障相的电感—电容回路上引起高频振荡过电压。对于架空线路，过电压幅值一般可达3.1～3.5倍相电压。以电缆线路为主的供电网绝缘击穿或电弧高频电流过零点电弧熄灭的可能性大大提高，电缆线路弧光接地时，非故障相的过电压可达4～71倍。
高幅值的过电压加剧了电缆等固体绝缘的积累性破坏，同时弧光接地过电压还将导致烧电压互感器或保险熔断，更为严重的将导致避雷器爆炸。
解决弧光接地问题早些时候采用的是改变系统中性点接地方式，利用小电阻接地，牺牲供电可靠性来解决弧光接地；后来发展为采用消弧线圈原理，利用电感和电容的电压电流特性不同，采用电感电流来补偿电容电流，由于弧光接地为高频量，所以按工频设计的消弧线圈无法补偿高频电流，相反由于线圈的接入还将产生许多副作用，比如：选线不准，容易产生谐振，传递过电压等等。
鉴于以上分析，目前采用比较多的消除弧光接地产品还是消弧及过电压保护装置柜。装置主要由三相组合式过电压保护器、可分相控制的高压真空接触器、微机控制器、高压限流熔断器组件及带有辅助二次绕组的电压互感器PT等组成。一旦系统发生单相弧光接地，微机控制器立即判别故障类型和相别并向故障相的真空接触器发出动作指令，真空接触器快速将弧光接地相转变为金属接地。
现有产品存在的不足之处：1、由于该产品为防止装置动作后另外两相又有某相发生接地时造成两相对地短路，装置采用高压限流熔断器作为后备保护，由于高压熔断器的选择设计是按工频状态下的单相金属接地时的电容电流选择的，而装置是在系统发生弧光接地时动作，这个时候系统存在强大的高频电压和电流，如果不加一个高频阻尼元件，在合闸的瞬时将有一个很大的高频冲击电流流过高压限流熔断器，引起熔断器熔断，这种情况下的熔断器属于非正常熔断，因此这类产品在现场运行时经常发生装置正常动作后引起熔断器熔断。2、该装置仅仅是通过系统电压来判断是不是弧光接地，因此对有源装置发生弧光接地无法区分出来，比如高压发电机定子弧光接地时，装置如果动作将造成不同电位的两点被短接，形成短路。所以在带自备发电机的系统无法使用该产品。3、由于装置没有引入电流作为判断条件，因此当装置动作后如果动作返回，装置无法记录下来当时动作时的系统电容电流，给运行及事故分析带来难度。
实用新型内容
本实用新型的目的是要解决下述三个问题：1、解决真空接触器合闸瞬时高频冲击电流容易造成高压熔断器熔断的问题；2、引入电流信号做为重要判据，在装置里设计出高压发电机100％定子接地保护逻辑，在同一个程序上来实现两种逻辑的配合，这样可100％实现动作的逻辑配合。3、将系统电容电流信号引入装置，实现动作时将信号记录下来，便于事故分析。
本实用新型的技术解决方案如下：
通过高频阻尼元件接地的消弧装置包括：高压隔离开关1、高压限流熔断器2、三相电压互感器3、三相过电压保护器4、分相控制的真空接触器5、发电机零序电流互感器8，通过高频阻尼元件接地的消弧装置还包括智能控制器6，高频阻尼元件7和接地电流互感器9；
分相控制真空接触器2和高频阻尼元件7之间的连接导线从接地电流互感器9中心穿过，高频阻尼元件7另一端接地；
分相控制的高压真空接触器5另一端和高压限流熔断器2一端连接；分相高压真空接触器5为常开结构；高压限流溶断器2另一端和三相母线连接；
高压隔离开关1一端和三相母线连接，高压隔离开关1为常开结构；
三相过电压保护器4接在三相母线和地之间；
接地电流互感器9的输出端和智能控制器6连接；
三相母线由发电机零序电流互感器8中心穿过，发电机零序电流互感器8的输出信号电流I0，接入智能控制器6；
电压互感器3用于检测三相母线和零序电压，其输出电压讯号Ua、Ub、Uc、U0接入智能控制器6；
智能控制器6包括信号处理单元，逻辑运算单元，执行单元，信号处理单元的输入端分别和输入电压电流信号连接，信号处理单元的输出端和逻辑运算单元连接，逻辑运算单元的输出端和执行单元连接，执行单元输出端和分相控制的高压真空接触器5的控制线圈连接；信号处理单元在软件支持下对输入信号进行数据处理并记录存储；
智能控制器6的数据处理单元和逻辑运算单元均采用32位DSP微处理器。
系统发生弧光接地时装置快速动作，将弧光接地转化为高频阻尼接地。
本实用新型的积极效果是：
1、降低了正常动作时熔断几率；
2、解决发电机等有源设备内部发生单相弧光接地时，消弧柜的选择动作。
3、将系统电容电流信号引入装置，实现动作时将信号记录下来，便于事故分析。
附图说明
图1为现有消弧及过压保护装置；
图2为本实用新型消弧及过电压保护装置；
图3为本实用新型智能控制器原理框图。
具体实施方案
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步说明
通过高频阻尼元件接地的消弧装置包括：高压隔离开关1、高压限流熔断器2、三相电压互感器3、三相过电压保护器4、分相控制的真空接触器5、发电机零序电流互感器8，通过高频阻尼元件接地的消弧装置还包括智能控制器6，高频阻尼元件7和接地电流互感器9；
分相控制真空接触器2和高频阻尼元件7之间的连接导线从接地电流互感器9中心穿过，高频阻尼元件7另一端接地；
分相控制的高压真空接触器5另一端和高压限流熔断器2一端连接；分相高压真空接触器5为常开结构；高压限流溶断器2另一端和三相母线连接；
高压隔离开关1一端和三相母线连接，高压隔离开关1为常开结构；
三相过电压保护器4接在三相母线和地之间；
接地电流互感器9的输出端和智能控制器6连接；
三相母线由发电机零序电流互感器8中心穿过，发电机零序电流互感器8的输出信号电流I0，接入智能控制器6；
电压互感器3用于检测三相母线和零序电压，其输出电压讯号Ua、Ub、Uc、U0接入智能控制器6；
智能控制器6包括信号处理单元，逻辑运算单元，执行单元，信号处理单元的输入端分别和输入电压电流信号连接，信号处理单元的输出端和逻辑运算单元连接，逻辑运算单元的输出端和执行单元连接，执行单元输出端和分相控制的高压真空接触器5的控制线圈连接；信号处理单元在软件支持下对输入信号进行数据处理并记录存储；
智能控制器6的数据处理单元和逻辑运算单元均采用32位DSP微处理器。
图1为现有的消弧及过电压保护装置，采用的是直接转化为金属接地原理，而且整个装置不采集任何电流信号，动作过程是：当装置检测到弧光接地，控制器快速将对应相的真空接触器合闸，将弧光接地转化为金属接地，由于接触器合闸瞬时系统处于弧光接地状态，系统将产生高频电容电流远远大于工频电容电流，而装置的高压熔断器参数是按工频对地电容电流设计的，所以在这个高频电流冲击下很难保证熔丝不熔断。因此这类消弧装置经常发生熔丝熔断现象。
还有我们来分析在图1上A点和B点发生弧光接地时的情况，从图1可以看出，在A点和B点发生接地时，没有任何差别。再从图3可以看出，整个消弧控制器没有电流采集元件，对于仅用电压做为判据的消弧装置来说，不管A点还是B点发生弧光接地装置均动作。
动作后的结果：从图1可以看出，A点和消弧装置的动作后的接地点C点是等电位的，这时利用消弧装置来将A点弧光接地转化为金属接地对系统没有任何危害，不会形成环流。再看B点，B点和消弧装置的接地点C点不是等电位，假如B点发生弧光接地，消弧装置再动作，那么将形成不同电位B点和C点两点被短接，这个时候将产生很大的环流，对发电机定子产生很大的短路冲击，同时消弧柜的后备保护熔丝也将熔断。
对于以上这个问题现有的许多厂家没有采取任何措施，也有部分厂家采用图1的闭锁方式：将零序电流通过一个零序电流互感器，然后用互感器的触点引入装置进行闭锁，这种方式从原理上看似乎有点道理，但是仔细分析可以发现这个方案无法实现，因为消弧的动作时间在40ms左右，而通过零序继电器至少需要100ms，这个还不包括装置接收到继电器信号后的处理时间，因此这个方案无法实现可靠配合。
从图1可以看出，接地电流直接引入电流表，装置动作恢复后电流消失，无法记录下来。
图2为新型专利消弧及过电压保护装置，采用的是通过高频阻尼元件接地原理，高频阻尼元件在接触器合闸瞬时，对高频信号起到一定阻尼作用，降低熔断器熔断的几率，同时高频阻尼元件对工频信号的阻抗较低，不影响装置动作后稳定状态下的系统运行。阻尼元件设置类似于R-L保护器，将电阻R与铁心电感L并联后串接于真空接触器和与地之间，正常时铁心饱和电感值较小，压降及损耗都很低，不影响装置动作后系统在稳定状态下的运行。当发生电弧重燃振荡时，高频电流使铁心电抗增大，抑制过电压，电阻则起阻尼及限流作用，确保高频冲击电流不回引起熔断器熔断。
在解决发电机定子接地问题上，从图2可以看出，装置直接将发电机零序电流直接引入智能消弧控制器，图3为新型消弧控制器的结构框图，从图上可以看出，新型消弧控制器不仅将三相电压和零序电压引入装置，同时引入6路电流输入。这样三相电压，零序电压还有零序电流均引入智能消弧控制器，这样在消弧控制器里面设计一套发电机100％定子接地保护就很容易了，把这个发电机接地保护程序嵌入在弧光接地保护程序里，由一个主程序来调用和同一个DSP来控制，这样，在A点和B点接地消弧控制器能准确判断出来，在A点弧光接地装置可靠动作，在B点接地装置可靠闭锁，可以做到100％的可靠配合。
从图2看出，接地电流直接引入智能控制器，当装置动作时，瞬时记录下当时的系统电容电流，便于分析。
Claims (2)
1、通过高频阻尼元件接地的消弧装置，包括：高压隔离开关(1)、高压限流熔断器(2)、三相电压互感器(3)、三相过电压保护器(4)、分相控制的真空接触器(5)、发电机零序电流互感器(8)，其特征是：通过高频阻尼元件接地的消弧装置还包括智能控制器(6)，高频阻尼元件(7)和接地电流互感器(9)；
分相控制真空接触器(2)和高频阻尼元件(7)之间的连接导线从接地电流互感器(9)中心穿过，高频阻尼元件(7)另一端接地；
分相控制的高压真空接触器(5)另一端和高压限流熔断器(2)一端连接；分相高压真空接触器(5)为常开结构；高压限流溶断器(2)另一端和三相母线连接；
高压隔离开关(1)一端和三相母线连接，高压隔离开关(1)为常开结构；
三相过电压保护器(4)接在三相母线和地之间；
接地电流互感器(9)的输出端和智能控制器(6)连接；
三相母线由发电机零序电流互感器(8)中心穿过，发电机零序电流互感器(8)的输出信号电流I0，接入智能控制器(6)；
电压互感器(3)用于检测三相母线电压，其输出电压讯号Ua，Ub，Uc，U0接入智能控制器(6)；
智能控制器(6)包括信号处理单元，逻辑运算单元，执行单元，信号处理单元的输入端分别和输入电压电流信号连接，信号处理单元的输出端和逻辑运算单元连接，逻辑运算单元的输出端和执行单元连接，执行单元输出端和分相控制的高压真空接触器(5)的控制线圈连接；信号处理单元在软件支持下对输入信号进行数据处理并记录存储。
2、根据权利要求1所述的通过高频组尼元件接地的消弧装置，其特征是：智能控制器(6)的数据处理单元和逻辑运算单元均可以处理6路电流信号，微处理器采用32位DSP。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200417908U CN201260077Y (zh) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | 通过高频阻尼元件接地的消弧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNU2008200417908U CN201260077Y (zh) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | 通过高频阻尼元件接地的消弧装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201260077Y true CN201260077Y (zh) | 2009-06-17 |
Family
ID=40774314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNU2008200417908U Expired - Lifetime CN201260077Y (zh) | 2008-09-03 | 2008-09-03 | 通过高频阻尼元件接地的消弧装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN201260077Y (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102290805A (zh) * | 2011-08-12 | 2011-12-21 | 四川电器集团股份有限公司 | 一种应用于中压配电系统的电弧接地过压限制装置 |
| CN104518506A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-04-15 | 安徽泰瑞通达机电设备有限公司 | 可区分站内和站外以及电机定子弧光接地的消弧装置 |
| CN107394763A (zh) * | 2017-07-01 | 2017-11-24 | 合肥东玖电气有限公司 | 一种电网消弧及过电压保护系统 |
-
2008
- 2008-09-03 CN CNU2008200417908U patent/CN201260077Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102290805A (zh) * | 2011-08-12 | 2011-12-21 | 四川电器集团股份有限公司 | 一种应用于中压配电系统的电弧接地过压限制装置 |
| CN104518506A (zh) * | 2014-11-24 | 2015-04-15 | 安徽泰瑞通达机电设备有限公司 | 可区分站内和站外以及电机定子弧光接地的消弧装置 |
| CN107394763A (zh) * | 2017-07-01 | 2017-11-24 | 合肥东玖电气有限公司 | 一种电网消弧及过电压保护系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105356441B (zh) | 智能pt消谐选相的方法和装置 | |
| CN103208788A (zh) | 智能动态配电网中性点接地方法与成套装置 | |
| CN205544206U (zh) | 智能pt消谐选相的装置 | |
| CN101719660B (zh) | 小电流系统接地保护装置自动复归方法 | |
| CN201146387Y (zh) | 消弧柜 | |
| CN202424162U (zh) | 一种微机消弧消谐及过电压保护装置 | |
| CN203278210U (zh) | 母线残压保持装置 | |
| CN105576621B (zh) | 一种弧光保护方法 | |
| CN104518506A (zh) | 可区分站内和站外以及电机定子弧光接地的消弧装置 | |
| CN213484514U (zh) | 一种用于单相接地故障治理的主动干预型消弧装置 | |
| CN201260077Y (zh) | 通过高频阻尼元件接地的消弧装置 | |
| CN201004553Y (zh) | 电力输配电系统弧光过电压限制及小电流接地选线综合装置 | |
| CN100373728C (zh) | 一种配电网电磁式电压互感器铁磁谐振的可控阻尼装置 | |
| CN203180508U (zh) | 系统过电压抑制装置 | |
| CN102290805A (zh) | 一种应用于中压配电系统的电弧接地过压限制装置 | |
| CN2884641Y (zh) | 电力输配电系统过电压限制及小电流接地选线综合装置 | |
| CN212210481U (zh) | 一种配电网主动干预型消弧装置 | |
| CN201887537U (zh) | 一种消弧柜 | |
| CN201774233U (zh) | 专用低压发电机的新型保护装置 | |
| CN201562955U (zh) | 具有自动复归功能的小电流系统接地保护装置 | |
| CN110797854A (zh) | 中压单相接地处理系统和方法 | |
| CN201278455Y (zh) | 大容量高压限流保护装置 | |
| CN211856777U (zh) | 一种电流选线装置 | |
| CN204304424U (zh) | 一种单相接地过电压转移限制装置 | |
| CN202696141U (zh) | 一种消弧消谐装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20170407 Address after: 230001 Anhui science and technology zone, Hefei high tech Avenue, No. 168, science and Technology Industrial Park, building B-6, floor second Patentee after: Hefei Ruida Software Technology Co., Ltd. Address before: 230022 Anhui province Hefei city cooperation Road No. 1-703 city high heaven and earth Patentee before: Wei Fudao |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20090617 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |