專利名稱：基于電子開關(guān)的滅弧限壓裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種基于電子開關(guān)的快速滅弧限壓裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)中性點(diǎn)非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性弧光接地故障時，由于不穩(wěn)定的間歇性電弧多次不斷的熄滅和重燃，在故障相和非故障相的電感-電容回路上會引起高頻振蕩過電壓，這種過電壓是由于系統(tǒng)對地電容上電荷多次不斷的積累和重新再分配形成的，是斷續(xù)的瞬間發(fā)生的且幅值較高的過電壓，對電力系統(tǒng)的設(shè)備危害極大。為消除弧光接地，目前主要采用在系統(tǒng)中性點(diǎn)安裝消弧線圈和母線直接接地兩種措施。消弧線圈不僅不能抑制弧光接地過電壓，有時反而加大了過電壓的幅值。母線直接接地是在弧光接地發(fā)生時，通過真空開關(guān)將電弧接地快速地轉(zhuǎn)化為母線金屬接地，由于弧光接地過電壓在接地20mS內(nèi)已經(jīng)發(fā)生，而接觸器動作時間往往在幾十毫秒，所以不能有效的限制弧光接地過電壓，另一方面，由于電弧接地的復(fù)雜性，會誤合正常相，造成兩相異地短路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種安全、可靠、快速的滅弧限壓裝置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所提供技術(shù)解決方案是基于電子開關(guān)的快速滅弧限壓裝置，包括高壓隔離式電子開關(guān)、可控組合式限壓器、電壓傳感器和微機(jī)控制器。高壓隔離式電子開關(guān)由開關(guān)式變壓器和電子控制開關(guān)組成， 所述開關(guān)式變壓器為高開路阻抗、低短路阻抗式變壓器，開關(guān)式變壓器的初級與電壓傳感器的初級并聯(lián)后再與可控組合式限壓器并聯(lián)，上端串聯(lián)高壓隔離開關(guān)后接入系統(tǒng)母線，下端與大地連接。開關(guān)變壓器的次級通過一個整流器電路連接到一個可關(guān)斷快速晶間管，快速晶間管的控制端接微機(jī)控制器的控制輸出端。所述可控組合式限壓器由氧化鋅非線性電阻串聯(lián)組成四個單元，四個單元的一端連接在一起組成三相四星形結(jié)構(gòu)，其中一個單元并聯(lián)快速真空接觸器，真空接觸器的分合線圈接微機(jī)控制器的控制輸出端，微機(jī)控制器的輸入端接所述電壓傳感器的次級。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生雷電或高幅值操作過電壓時，可控組合式限壓器動作，吸收過電壓能量，將過電壓限制到安全水平；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時，高壓隔離式電子開關(guān)動作消除。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生弧光接地時，裝置中的高壓隔離式電子開關(guān)可快速將正常相對地電容儲存的電荷泄放到大地，大幅度降低接地中性點(diǎn)位移電壓和振蕩過程過電壓，降低故障點(diǎn)弧道對地電壓恢復(fù)的速度，使弧道絕緣強(qiáng)度恢復(fù)速度大于對地電壓的恢復(fù)速度，實(shí)現(xiàn)滅弧。


附圖描述了本發(fā)明的一個實(shí)施例。
附圖是本發(fā)明實(shí)施例的原理接線圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步描述本實(shí)施例包括高壓隔離刀閘開關(guān)1、可控組合式限壓器2、高壓電壓傳感器3、高壓隔離式電子開關(guān)4和微機(jī)測控單元5。原理接線是三相母線經(jīng)過三相高壓隔離刀閘1后每一相分別經(jīng)過并聯(lián)的可控組合式限壓器2、高壓電壓傳感器3的初級、高壓隔離式電子開關(guān)的開關(guān)式變壓器42的初級接地，電壓傳感器3的輸出端和微機(jī)控制器5的輸入端相連， 可控組合式限壓器2和高壓隔離式電子開關(guān)的控制級分別和微機(jī)控制器5的輸出端相連。所述可控組合式限壓器2為四段氧化鋅非線性電阻21、22、23、M —端連接在一起，組成三相四單元星形結(jié)構(gòu)，其中接地單元M并聯(lián)快速真空接觸器25，在系統(tǒng)正常運(yùn)行時，快速真空接觸器25合閘，將氧化鋅非線性電阻M切除，系統(tǒng)過電壓只由氧化鋅非線性電阻21、22、23限制，提高過電壓保護(hù)水平，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地需繼續(xù)運(yùn)行時，快速真空接觸器25分閘，氧化鋅非線性電阻21、22、23與25串聯(lián)，保證過電壓保護(hù)器自身安全。所述高壓隔離式電子開關(guān)4由限流熔斷器41、開關(guān)式變壓器42和電子開關(guān)43組成，開關(guān)式變壓器42為高開路阻抗、低短路阻抗式變壓器，次級由整流器電路和快速可關(guān)斷晶閘管組成的電子開關(guān)43控制，在系統(tǒng)正常運(yùn)行時，快速可關(guān)斷晶閘管關(guān)斷，電子開關(guān) 43斷開，開關(guān)式變壓器42為開路狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)斷開，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生瞬時性接地時，可關(guān)斷晶閘管快速閉合，電子開關(guān)43接通，開關(guān)式變壓器42為短路狀態(tài)，相當(dāng)于開關(guān)閉合，釋放電弧接地瞬間線路存貯的電荷，降低中性點(diǎn)位移電壓和故障點(diǎn)弧道對地電壓恢復(fù)的速度，使弧道絕緣強(qiáng)度恢復(fù)速度大于對地電壓的恢復(fù)速度，實(shí)現(xiàn)限壓滅弧。限流熔斷器41用于保護(hù)開關(guān)變壓器42。所述高壓隔離刀閘開關(guān)1，用于裝置的投切并實(shí)現(xiàn)檢修時的電氣隔離。所述高壓電壓傳感器3由傳感器32及保護(hù)熔斷器31組成，用于電壓轉(zhuǎn)換和提供信號。保護(hù)熔斷器用于保護(hù)31傳感器32。所述微機(jī)測控單元5由輸入電路51、輸出電路M、55、微處理器主電路52和人機(jī)接口電路53組成。輸入電路51將電壓傳感器3送來的電壓信號經(jīng)過濾波變換后送入微處理器主電路52，微處理器主電路52對輸入電路51送來的信號進(jìn)行檢測、計(jì)算、判別系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，并輸出控制信號給輸出電路M、55，輸出電路M、55通過高壓隔離輸出控制電壓給快速可控硅控制的變壓器式開關(guān)4和可控組合式限壓器2的控制端；人機(jī)接口電路53用于實(shí)現(xiàn)參數(shù)輸入，信息顯示。本實(shí)施例工作過程當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時，裝置中高壓隔離式電子開關(guān)4斷開，可控組合式限壓器2中的接觸器M閉合，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生雷電或高幅值操作過電壓時，可控組合式限壓器2中的氧化鋅非線性電阻21 (22或23)吸收過電壓能量，將過電壓限制到較低的水平；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生諧振時，微機(jī)測控單元5控制高壓隔離式電子開關(guān)4動作消除。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生瞬時性接地時，微機(jī)測控單元5控制裝置中的高壓隔離式電子開關(guān)4接通，快速將正常相對地電容儲存的電荷泄放到大地，大幅度降低接地中性點(diǎn)位移電壓和振蕩過程過電壓，降低故障點(diǎn)弧道對地電壓恢復(fù)的速度，使弧道絕緣強(qiáng)度恢復(fù)速度大于對地電壓的恢復(fù)速度，實(shí)現(xiàn)滅弧。
采用本發(fā)明具有下列優(yōu)點(diǎn)動作快速、運(yùn)行靈活，安全穩(wěn)定。
權(quán)利要求
1.基于電子開關(guān)的快速滅弧限壓裝置，包括高壓隔離式電子開關(guān)、可控組合式限壓器、 電壓傳感器和微機(jī)控制器。其特征是高壓隔離式電子開關(guān)由開關(guān)式變壓器和電子控制開關(guān)組成，開關(guān)式變壓器的初級與電壓傳感器的初級并聯(lián)后再與可控組合式限壓器并聯(lián)，上端串聯(lián)高壓隔離開關(guān)后接入系統(tǒng)母線，下端與大地連接。
2.根據(jù)權(quán)利1所述基于電子開關(guān)的快速滅弧限壓裝置，其特征在于所述高壓隔離式電子開關(guān)的開關(guān)式變壓器是一個高開路阻抗、低短路阻抗變壓器，開關(guān)式變壓器的次級通過一個整流器電路連接到一個可關(guān)斷快速晶閘管組成的電子開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利1所述基于電子開關(guān)的快速滅弧限壓裝置，其特征在于所述電壓傳感器的次級接微機(jī)控制器輸入接線端，微機(jī)控制器輸出接線端接高壓隔離式電子開關(guān)的控制端和可控組合式限壓器的控制端。
4.根據(jù)權(quán)利1所述基于電子開關(guān)的快速滅弧限壓裝置，其特征在于所述微機(jī)控制器由輸入電路、輸出電路、微處理器主電路和人機(jī)接口電路組成，輸入電路設(shè)有輸入接線端， 輸出電路設(shè)有輸出接線端。
5.根據(jù)權(quán)利1所述基于電子開關(guān)的快速滅弧裝置，其特征在于可控組合式限壓器由氧化鋅非線性電阻串聯(lián)組成四個單元，四個單元的一端連接在一起組成三相四星形結(jié)構(gòu)， 其中接地單元并聯(lián)快速真空接觸器。
全文摘要
本發(fā)明的基于電子開關(guān)的快速滅弧限壓裝置，屬于電力配電網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，包括由開關(guān)式變壓器和電子控制開關(guān)組成的高壓隔離式電子開關(guān)、由氧化鋅非線性電阻和快速真空接觸器組成的可控組合式限壓器、電壓傳感器和微機(jī)控制器。開關(guān)式變壓器的初級與電壓傳感器的初級并聯(lián)，再與可控組合式限壓器并聯(lián)后接入系統(tǒng)母線與大地之間。開關(guān)變壓器的次級通過一個整流器電路連接到一個可關(guān)斷快速晶閘管，快速晶閘管的控制端接微機(jī)控制器的控制輸出端，微機(jī)控制器的輸入端接電壓傳感器的次級。本發(fā)明適用于6kV、10kV、35kV中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)，對電力系統(tǒng)的接地電弧及各類過電壓具有有效的限制作用，具有動作快速、運(yùn)行靈活、安全穩(wěn)定的特點(diǎn)。
文檔編號H02H9/06GK102457058SQ201010529538
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者徐成飛 申請人:徐成飛