專(zhuān)利名稱(chēng)：用于中性點(diǎn)非有效接地的電力電網(wǎng)的消弧補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及—'種消弧補(bǔ)償裝置，尤其涉及用于中性點(diǎn)非有效接地的電 力電網(wǎng)的消弧補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
在中性點(diǎn)非直接接地電力電網(wǎng)中發(fā)生單相電弧接地時(shí)，會(huì)產(chǎn)生弧光接地過(guò) 電壓，造成對(duì)設(shè)備與線(xiàn)路絕緣的破壞，有可能引發(fā)短路等重大事故。為了解決 上述技術(shù)問(wèn)題，目前有如下解決方案。
(一) 采用消弧線(xiàn)圈補(bǔ)償?shù)姆桨?br> 1. 該方案具有如下優(yōu)點(diǎn)
由于消弧線(xiàn)圈的電感電流補(bǔ)償了電容電流，接地電流變小，使得故障點(diǎn)的 電弧可能自行熄滅。
2. 該方案具冇如下缺點(diǎn)
(1) 消弧線(xiàn)圏對(duì)于以架空線(xiàn)路為主的供電網(wǎng)絡(luò)有明顯的效果，伹對(duì)子以 電纜線(xiàn)路為主的供電網(wǎng)絡(luò)不能發(fā)揮明顯作用。
(2) 消弧線(xiàn)圈無(wú)法減輕高頻電弧電流對(duì)故障點(diǎn)的破壞。
(3) 設(shè)置消弧線(xiàn)圈后會(huì)使選線(xiàn)靈敏度降低，甚至無(wú)法選線(xiàn)。
(4) 由于消弧線(xiàn)圈(自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置)的工作原理，不論是過(guò)補(bǔ)還是 欠補(bǔ)，在系統(tǒng)正常操作時(shí)很容易產(chǎn)生系統(tǒng)諧振。
(二) 將電弧接地快速地轉(zhuǎn)化為金厲接地的方案 1.該方案具有如下優(yōu)點(diǎn)
在中性點(diǎn)非直接接地電力電網(wǎng)中發(fā)生單相電弧接地時(shí)，若能將故障相電弧 接地快速地轉(zhuǎn)化為金屬接地，則可獲得如下效果
(1) 由于故障相直接與地連接，對(duì)地電壓等于零，工頻電弧和高頻電弧 都將立即熄滅；
(2) 金屬接地后，非故障相上的過(guò)電壓立即穩(wěn)定在正常運(yùn)行相電壓的 1.73倍.電力電網(wǎng)中的設(shè)備可以在該電壓下安全運(yùn)行；
(3)由于電弧被熄滅，過(guò)電壓被限制在安全水平，故障不會(huì)再繼續(xù)發(fā)展， 為用戶(hù)倒閘操作贏得了時(shí)間，避免造成被迫停電。 2.該方案具有如下缺點(diǎn)
(1) 對(duì)于有發(fā)電機(jī)的電力電網(wǎng)不能使用此方案，當(dāng)發(fā)電機(jī)發(fā)生定子接地 時(shí)，將某相變?yōu)榻饘俳拥睾髮a(chǎn)生很大的短路電流。
(2) 對(duì)于對(duì)電容電流有嚴(yán)格要求的電力電網(wǎng)不適合使用此方案，因?yàn)榇?方案是通過(guò)轉(zhuǎn)移接地點(diǎn)的電容電流而達(dá)到熄滅弧光、抑制過(guò)電壓的作用，但并 沒(méi)有補(bǔ)償電容電流，電力電網(wǎng)的全部電容電流仍然存在，且流過(guò)人為的金屬接 地點(diǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是為了解決上述技術(shù)問(wèn)題而提出的，且該實(shí)用新型摒棄了傳統(tǒng) 的消弧線(xiàn)圈和目前的金屬接地消弧裝置技術(shù)相駁的觀點(diǎn)。
本實(shí)用新型的用于中性點(diǎn)非有效接地的電力電網(wǎng)的消弧補(bǔ)償裝置，包括 常開(kāi)觸頭跨接于所述電力電網(wǎng)的三相三線(xiàn)系統(tǒng)的各相母線(xiàn)與地之間的高壓開(kāi)
關(guān)；
包括常開(kāi)開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈的消弧線(xiàn)圈組件，其中，所述常開(kāi)開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈
串聯(lián)連接在所述三相三線(xiàn)系統(tǒng)的中性點(diǎn)與地之間；以及
智能控制器，其輸入端與三相三線(xiàn)系統(tǒng)的電壓互感器的輸出端電連接，其輸 出端與所述離壓開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈組件中的常開(kāi)開(kāi)關(guān)電連接，
當(dāng)某相母線(xiàn)發(fā)生弧光接地時(shí)，智能控制器控制高fl;:開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圏組件的常 開(kāi)開(kāi)關(guān)，閉合與該相母線(xiàn)對(duì)應(yīng)的高fl;開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸^，并經(jīng)設(shè)定時(shí)間后閉合常開(kāi)開(kāi) 關(guān)，將三相三線(xiàn)系統(tǒng)的中性點(diǎn)與消弧線(xiàn)圈電連接。
本實(shí)用新型的用于中性點(diǎn)非有效接地的電力電網(wǎng)的消弧補(bǔ)償裝置，整合了 現(xiàn)有技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)，并彌補(bǔ)了兩者的缺點(diǎn)。采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案，可 以提供一種既快捷、可靠、有效、徹底，又經(jīng)濟(jì)的消弧補(bǔ)償裝置。


圖1是本實(shí)用新型的用于中性點(diǎn)非有效接地的電力電網(wǎng)的消弧補(bǔ)償裝置的
原理框圖。
具體實(shí)施方式
下面，根據(jù)附圖1具體說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施。
圖1所示的消弧補(bǔ)償裝置1,包括電壓互感器6、高壓開(kāi)關(guān)2，智能控制 器5，以及消弧線(xiàn)圏組件3。所述高壓幵關(guān)2包括三個(gè)單相高壓開(kāi)關(guān)K1、 K2、 K3，分別跨接于中性點(diǎn)非有效接地的電力電網(wǎng)的三相母線(xiàn)與地之間，當(dāng)本相發(fā) 生弧光接地有過(guò)電壓時(shí)閉合，用來(lái)消除過(guò)電壓。所述消弧線(xiàn)圈組件3包括消弧 線(xiàn)圈'1和串接在三相三線(xiàn)系統(tǒng)的電力電網(wǎng)的中性點(diǎn)與消弧線(xiàn)圏4之間的常開(kāi)開(kāi) 關(guān)K4，消弧線(xiàn)圈4可以是固定電感值的或通過(guò)微機(jī)fl動(dòng)調(diào)整電感值的裝覽.消 弧線(xiàn)圈4用來(lái)補(bǔ)償接地后的電容電流。所述智能控制器5的信號(hào)取自電壓互.感 器6，在有直配發(fā)電機(jī)11的電網(wǎng)中也能取發(fā)電機(jī)11出口的零序電流互感器的 信號(hào)。木實(shí)用新型的的消弧補(bǔ)償裝置1，還可以包括在所述三相三線(xiàn)系統(tǒng)的各 相母線(xiàn)與地之間連接的、分別跨接有由放電間隙7和高能限壓器8串聯(lián)連接構(gòu) 成的組合式過(guò)電壓保護(hù)器9。所述組合式過(guò)電壓保護(hù)器9用來(lái)限制操作過(guò)電壓 和短時(shí)的、較小能量的弧光過(guò)電壓。
本實(shí)用新型的的消弧補(bǔ)償裝置l還可以具備告警單元(未圖示)，當(dāng)某相 母線(xiàn)發(fā)生弧光接地時(shí)，所述智能控制器向告警單元發(fā)出控制信號(hào)，使所述告警 單元發(fā)出告警信號(hào)。
本實(shí)用新型的的消弧補(bǔ)償裝置1的所述高壓開(kāi)關(guān)可以是髙壓交流接觸器。
本實(shí)用新型的的消弧補(bǔ)償裝置1的智能控制器5也可以接收電流互感器10 的信號(hào)。
智能控制器5在電網(wǎng)發(fā)生不同性質(zhì)的接地時(shí)，按以下方式實(shí)現(xiàn)高壓開(kāi)關(guān)2 和與消弧線(xiàn)圈組件3的動(dòng)作的配合。 1、弧光接地
U)當(dāng)電力電網(wǎng)發(fā)生弧光接地吋，智能控制器5迅速發(fā)出命令將對(duì)應(yīng)相的 高壓開(kāi)關(guān)2閉合，使弧光相電壓為零.將故障點(diǎn)弧光熄滅.限制過(guò)電壓；
(2) 智能控制器5經(jīng)設(shè)定的時(shí)間后使消弧線(xiàn)圈組件3中的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K4閉 合，投入消弧線(xiàn)圈4，對(duì)電容電流進(jìn)行補(bǔ)償，使接地點(diǎn)電流變小，使電力電網(wǎng) 更加安全；
(3) 智能控制器5設(shè)定有自動(dòng)恢復(fù)時(shí)間，經(jīng)自動(dòng)恢復(fù)時(shí)間后消弧補(bǔ)償裝置
1自動(dòng)恢復(fù)，斷開(kāi)相應(yīng)的高壓開(kāi)關(guān)2和消弧線(xiàn)圏組件3的常開(kāi)開(kāi)關(guān);
(4)在上述情況下，也可以使消弧補(bǔ)償裝覽1內(nèi)的告警單元發(fā)出告.警信號(hào)。
2、 金厲接地
(1) 當(dāng)電力電網(wǎng)發(fā)生金屬接地時(shí)，智能控制器5經(jīng)設(shè)定的時(shí)間指令消弧 線(xiàn)圈組件3中的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K4閉合，投入消弧線(xiàn)圈4，對(duì)電容電流進(jìn)行補(bǔ)償。此 時(shí)，高壓開(kāi)關(guān)2不動(dòng)作。
(2) 智能控制器5設(shè)定有自動(dòng)恢復(fù)時(shí)間，經(jīng)自動(dòng)恢復(fù)時(shí)間后消弧補(bǔ)償裝置 1自動(dòng)恢復(fù)，斷開(kāi)斷路器K4;
(3) 在上述情況下，也可以使消弧補(bǔ)償裝覽1同時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。
3、 發(fā)電機(jī)定子舉相接地
(1) 智能控制器5可根據(jù)發(fā)電機(jī)11出口的零序電流互感器取得的信弓-, 判斷是否發(fā)電機(jī)發(fā)生定子接地，若發(fā)電機(jī)發(fā)生了定子接地，智能控制器5經(jīng)設(shè) 定的時(shí)間后指令消弧線(xiàn)圈組件3中的常開(kāi)開(kāi)關(guān)K4閉合，投入消弧線(xiàn)圈4。此時(shí)， 高壓開(kāi)關(guān)2不動(dòng)作。
(2) 在上述情況下，也可以使消弧補(bǔ)償裝置1同時(shí)發(fā)出告警信號(hào)。
4、 電壓互感器6斷線(xiàn)
當(dāng)電力電網(wǎng)發(fā)生電壓互感器6斷線(xiàn)時(shí)，智能控制器5僅發(fā)出吿警信號(hào)。 智能控制器5可以采用雙CPU工作，主CPU采用32位DSP,利用DSP的快 速、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)處理能力實(shí)現(xiàn)傅立葉分析，其選相準(zhǔn)確。通過(guò)電壓互感器三相 電壓及頻率，并結(jié)合電力電網(wǎng)母線(xiàn)三相電壓，對(duì)電網(wǎng)各種接地狀態(tài)能快速分析， 準(zhǔn)確地辨出弧光接地、金屬接地、發(fā)電機(jī)定子單.相接地、電壓互.感器6斷線(xiàn)。 根據(jù)用戶(hù)要求使相應(yīng)設(shè)備動(dòng)作，確保電力電網(wǎng)供電可靠。該裝賞具有兼容性高， 可用于各種復(fù)雜的供電。
上述說(shuō)明的所有內(nèi)容只不過(guò)是本實(shí)用新型的舉例說(shuō)而已，本領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型所公開(kāi)的范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求1.一種用于中性點(diǎn)非有效接地的電力電網(wǎng)的消弧補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括常開(kāi)觸頭跨接于所述電力電網(wǎng)的三相三線(xiàn)系統(tǒng)的各相母線(xiàn)與地之間的高壓開(kāi)關(guān)；包括常開(kāi)開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈的消弧線(xiàn)圈組件，其中，所述常開(kāi)開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈串聯(lián)連接在所述三相三線(xiàn)系統(tǒng)的中性點(diǎn)與地之間；以及智能控制器，其輸入端與三相三線(xiàn)系統(tǒng)的電壓互感器的輸出端電連接，其輸出端與所述高壓開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈組件中的常開(kāi)開(kāi)關(guān)電連接，當(dāng)某相母線(xiàn)發(fā)生弧光接地時(shí)，智能控制器控制高壓開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈組件的常開(kāi)開(kāi)關(guān)，閉合與該相母線(xiàn)對(duì)應(yīng)的高壓開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸頭，并經(jīng)設(shè)定時(shí)間后閉合常開(kāi)開(kāi)關(guān)，將三相三線(xiàn)系統(tǒng)的中性點(diǎn)與消弧線(xiàn)圈電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利盟求l所述的消弧補(bǔ)償裝雖!，其特征在于，當(dāng)某相母線(xiàn)發(fā)生金屬接地吋，智能控制器控制常開(kāi)開(kāi)關(guān)，經(jīng)設(shè)定時(shí)間后閉合 常汗開(kāi)關(guān)，將三相三線(xiàn)系統(tǒng)的中性點(diǎn)與消弧線(xiàn)闔電連撥。
3. 根據(jù)權(quán)利盟求i所述的消弧補(bǔ)償裝貧，其特征在T， 智能控制器的輸入端還^發(fā)屯衫L出i i的零序屯流":感器的輸出端電迮接。
4. 根據(jù)權(quán)利盟求3所述的消弧補(bǔ)償裝雖:，其特征在于，當(dāng)某相母線(xiàn)發(fā)生發(fā)電機(jī)定子接地時(shí)，智能控制器控制常開(kāi)開(kāi)關(guān)，經(jīng)設(shè)定時(shí)間 后閉合常開(kāi)幵關(guān)，將三相三線(xiàn)系統(tǒng)的中性點(diǎn)與消弧線(xiàn)圈電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利盟求i所述的消弧補(bǔ)償裝雖:，其特征在于，所述智能控制器設(shè)定有自動(dòng)恢復(fù)時(shí)間，經(jīng)自動(dòng)恢復(fù)時(shí)問(wèn)后斷開(kāi)相應(yīng)的商壓開(kāi) 關(guān)的常開(kāi)觸頭和消弧線(xiàn)圈組件的常開(kāi)開(kāi)關(guān)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的消弧補(bǔ)償裝置，其特征在于，還包括在所述三相三 線(xiàn)系統(tǒng)的各相母線(xiàn)與地之間連接的、分別跨接有由放電間隙和高能限壓器串聯(lián)連接 構(gòu)成的組合式過(guò)電壓保護(hù)器。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的消弧補(bǔ)償裝置，其特征在于，還具備告警單元，當(dāng) 某相母線(xiàn)發(fā)生弧光接地時(shí)，所述智能控制器向告警單元發(fā)出控制信兮，使所述告警 單元發(fā)出告警信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的消弧補(bǔ)償裝置，.K特征在于，所述高壓開(kāi)關(guān)三 相間閉鎖。
專(zhuān)利摘要一種用于中性點(diǎn)非有效接地的電力電網(wǎng)的消弧補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括常開(kāi)觸頭跨接于所述電力電網(wǎng)的三相三線(xiàn)系統(tǒng)的各相母線(xiàn)與地之間的高壓開(kāi)關(guān)；包括常開(kāi)開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈的消弧線(xiàn)圈組件，其中，所述常開(kāi)開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈串聯(lián)連接在所述三相三線(xiàn)系統(tǒng)的中性點(diǎn)與地之間；以及智能控制器，其輸入端與三相三線(xiàn)系統(tǒng)的電壓互感器的輸出端電連接，其輸出端與所述高壓開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈組件中的常開(kāi)開(kāi)關(guān)電連接，當(dāng)某相母線(xiàn)發(fā)生弧光接地時(shí)，智能控制器控制高壓開(kāi)關(guān)和消弧線(xiàn)圈組件的常開(kāi)開(kāi)關(guān)，閉合與該相母線(xiàn)對(duì)應(yīng)的高壓開(kāi)關(guān)的常開(kāi)觸頭，并經(jīng)設(shè)定時(shí)間后閉合常開(kāi)開(kāi)關(guān)，將三相三線(xiàn)系統(tǒng)的中性點(diǎn)與消弧線(xiàn)圈電連接。
文檔編號(hào)H02H9/08GK201008096SQ20062004935
公開(kāi)日2008年1月16日 申請(qǐng)日期2006年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月22日
發(fā)明者丁張帥 申請(qǐng)人:丁張帥