專利名稱：三相電力電網(wǎng)電磁式電壓互感器消諧保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
三相電力電網(wǎng)電磁式電壓互感器消諧保護(hù)器
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電壓互感器消諧保護(hù)器，尤其是一種三相電力電網(wǎng)電磁式電 壓互感器消諧保護(hù)器。
背景技術(shù)：
目前在我國，基于經(jīng)濟(jì)的原因，三相電力電網(wǎng)中的3 35kV系統(tǒng)采用的是中性點(diǎn) 不接地的三線制。為了監(jiān)視該系統(tǒng)的絕緣狀況，人們?cè)诎l(fā)電廠、變電站、發(fā)電機(jī)母線上均連 接有三相電壓互感器。連接時(shí)，三相電壓互感器的一次側(cè)(高壓)繞組被連接成星形，星形 的中性點(diǎn)直接接地。出于成本的考慮，三相電壓互感器基本上都選用電磁式電壓互感器。這 種使用三相電磁式電壓互感器的電力系統(tǒng)，其電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)對(duì)地存在著一些變化著的因素 一是電力設(shè)備和導(dǎo)線(母線)的對(duì)地電容，二是電壓互感器的勵(lì)磁電感。當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行 時(shí)，電壓互感器的勵(lì)磁阻抗很大，所以電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)地阻抗仍呈現(xiàn)出容性；三相基本平衡 時(shí)，電網(wǎng)中性點(diǎn)的位移電壓甚小。但當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行某些操作時(shí)，如中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)非同期合 閘、接地故障消失等，電壓互感器的激磁阻抗與系統(tǒng)的對(duì)地電容一起形成非線性諧振，造成 鐵磁諧振；從而產(chǎn)生系統(tǒng)過電壓和電壓互感器的過電流，使系統(tǒng)中的弱絕緣設(shè)備發(fā)生對(duì)地 閃絡(luò)、電壓互感器的高壓熔絲熔斷，甚至燒毀電壓互感器。這種因電壓互感器的鐵磁諧振而 產(chǎn)生的過電壓，是配電網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)最為頻繁、造成事故最多的一種電力系統(tǒng)內(nèi)部過電壓。為了消除電力系統(tǒng)鐵磁諧振過電壓，人們作了 一些嘗試和努力，包括采用低磁密 或高導(dǎo)磁率鐵芯的電壓互感器；在電源中性點(diǎn)與地之間或互感器開口三角內(nèi)串入適當(dāng)?shù)淖?抗；調(diào)整、加大線路母線對(duì)地電容量，以及在電源中性點(diǎn)與地之間接入消弧線圈；在電壓互 感器一次繞組與接地點(diǎn)之間接入消諧裝置——適當(dāng)?shù)碾娮杌螂妷夯ジ衅鳎徊捎秒娙菔诫妷?互感器等等。常用方法是在三相電磁式電壓互感器的一次側(cè)中性點(diǎn)與地之間串接稱之為一 次消諧器的電阻，該電阻可為線性電阻或非線性電阻。以當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生鐵磁諧振時(shí)，利用線性 電阻或非線性電阻在網(wǎng)絡(luò)中的阻尼作用，來使電壓互感器的勵(lì)磁阻抗不參與系統(tǒng)的零序回 路，從而解決電壓互感器的鐵磁諧振，避免過電壓的產(chǎn)生。但是，這種帶有一次消諧器的三 相電磁式電壓互感器雖能消除系統(tǒng)的鐵磁諧振問題，卻也存在著不足之處，首先，因電阻阻 值的存在，使電壓互感器一次側(cè)的中性點(diǎn)不直接接地，當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，此電阻造成電壓 互感器的中性點(diǎn)不平衡，使電壓互感器開口三角繞組產(chǎn)生零序電壓，從而影響系統(tǒng)中的繼 電保護(hù)裝置的正常工作；其次，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，因此電阻的存在，將導(dǎo)致電壓 互感器的中性壓偏移，使電壓互感器開口三角繞組感應(yīng)的零序電壓降低，從而影響繼電保 護(hù)裝置的正常工作?？傊F(xiàn)有三相電磁式電壓互感器在消除電力系統(tǒng)鐵磁諧振的同時(shí)，也 給系統(tǒng)帶來了不穩(wěn)定因素，給系統(tǒng)的安全運(yùn)行埋下了隱患。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu) 簡單，使用方便的三相電力電網(wǎng)電磁式電壓互感器消諧保護(hù)器。[0005]本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的三相電力電網(wǎng)電磁式電壓 互感器消諧保護(hù)器，包括電容，所述電容與自恢復(fù)保險(xiǎn)絲并聯(lián)連接構(gòu)成消諧保護(hù)器，用于串 接于三相電磁式電壓互感器一次側(cè)的中性點(diǎn)與接地點(diǎn)之間，以防止引發(fā)鐵磁諧振過電壓。作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的電容為超高壓瓷片電容。本實(shí)用新型的原理是相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是，基于由聚合樹脂和納米導(dǎo) 電晶粒制成的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲具有的性能正常情況下，納米導(dǎo)電晶體隨樹脂基鏈接形成鏈 狀導(dǎo)電通路，保險(xiǎn)絲正常工作；當(dāng)電路發(fā)生短路或者過載時(shí)，流經(jīng)保險(xiǎn)絲的大電流使其集 溫升高，當(dāng)達(dá)到居里溫度時(shí)，其態(tài)密度迅速減小，相變?cè)龃?，?nèi)部的導(dǎo)電鏈路呈雪崩態(tài)變化 或斷裂，保險(xiǎn)絲呈階躍式躍遷到高阻態(tài)，電流被迅速夾斷，從而對(duì)電路進(jìn)行快速，準(zhǔn)確的限 制和保護(hù)，其微小的電流使保險(xiǎn)絲一直處于保護(hù)狀態(tài)，當(dāng)電路斷電或故障排除后，其集溫降 低，態(tài)密度增大，相變復(fù)原，納米晶體還原成鏈狀導(dǎo)電通路，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲恢復(fù)為正常狀態(tài)， 無需人工更換。本實(shí)用新型采用于電容的兩端并聯(lián)連接自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的構(gòu)造，并將其串接于三相 電磁式電壓互感器一次側(cè)的中性點(diǎn)與接地點(diǎn)之間，其主要作用是當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，電壓 互感器中性點(diǎn)經(jīng)消諧保護(hù)器接地，由于消諧保護(hù)器中的自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的阻值很小，從而避 免了電壓互感器開口三角繞組零序電壓的產(chǎn)生，確保了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，同時(shí)也不會(huì)影響 電力系統(tǒng)中保護(hù)裝置對(duì)系統(tǒng)金屬接地故障的判斷。當(dāng)線路中感抗等于容抗(XL = XC)時(shí)， 系統(tǒng)產(chǎn)生鐵磁諧振，電壓互感器飽和，阻抗變小，從而造成流過電壓互感器的電流過大，當(dāng) 電流超過消諧保護(hù)器中自恢復(fù)保險(xiǎn)絲的動(dòng)作電流時(shí)，自恢復(fù)保險(xiǎn)絲快速熔斷，從而向諧振 回路中加入電容的容抗，以破壞系統(tǒng)中諧振條件(XL = XC)，進(jìn)而消除了系統(tǒng)的鐵磁諧振， 避免了鐵磁諧振過電壓的產(chǎn)生。當(dāng)系統(tǒng)諧振消除后，流過消諧保護(hù)器的電流變小，自恢復(fù)保 險(xiǎn)絲自行恢復(fù)正常。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于本裝置既能有效地消除電力系統(tǒng)中因使用電磁式電壓 互感器而引發(fā)的鐵磁諧振，進(jìn)而避免產(chǎn)生的過電壓危害系統(tǒng)中的各種設(shè)備，又不會(huì)影響電 力系統(tǒng)中其它保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，還具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制造和使用成本低廉的優(yōu)
點(diǎn)ο

下面參照附圖結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式參見圖1，三相電磁式電壓互感器PT的一次側(cè)經(jīng)熔斷器RD與三相電力電網(wǎng)的各相 母線A、B、C電連接，其一次側(cè)中性點(diǎn)與接地點(diǎn)間串接有消諧保護(hù)器PTC。消諧保護(hù)器PTC 由超高壓瓷片電容C與自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PPTC相并聯(lián)連接構(gòu)成，其中，電容C選擇余地較大，大 多數(shù)電容均可使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)其功能，選優(yōu)方案采用為超高壓瓷片電容，其具有高穩(wěn)定 性的優(yōu)點(diǎn)，適合于高電壓下極長期工作。自恢復(fù)保險(xiǎn)絲PPTC選用美國reychem (瑞侃)公司的REG-系列產(chǎn)品，不僅適于各 種電壓等級(jí)的電磁式電壓互感器配用，還有著產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、工作可靠的特點(diǎn)。[0014]使用時(shí)，不論電力系統(tǒng)是正常運(yùn)行，還是進(jìn)行某些操作或發(fā)生單相接地故障，由于 本實(shí)用新型的存在，均可確保電力系統(tǒng)不會(huì)因使用三相電磁式電壓互感器PT而引發(fā)鐵磁 諧振過電壓，更不會(huì)影響電力系統(tǒng)中其它保護(hù)裝置的正常運(yùn)行。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型的三相電力電網(wǎng)電磁式電壓互感器消 諧保護(hù)器進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若對(duì)本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范 圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言， 可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修 改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.三相電力電網(wǎng)電磁式電壓互感器消諧保護(hù)器，包括電容，其特征在于所述電容與自恢復(fù)保險(xiǎn)絲并聯(lián)連接構(gòu)成消諧保護(hù)器，所述消諧保護(hù)器串接于三相電磁 式電壓互感器一次側(cè)的中性點(diǎn)與接地點(diǎn)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相電力電網(wǎng)電磁式電壓互感器消諧保護(hù)器，其特征在于 所述電容為超高壓瓷片電容。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種電壓互感器消諧保護(hù)器，尤其是一種三相電力電網(wǎng)電磁式電壓互感器消諧保護(hù)器，包括電容，所述電容與自恢復(fù)保險(xiǎn)絲并聯(lián)連接構(gòu)成消諧保護(hù)器，所述消諧保護(hù)器串接于三相電磁式電壓互感器一次側(cè)的中性點(diǎn)與接地點(diǎn)之間，以防止引發(fā)鐵磁諧振過電壓。本實(shí)用新型既能有效地消除電力系統(tǒng)中因使用電磁式電壓互感器而引發(fā)的鐵磁諧振，進(jìn)而避免產(chǎn)生的過電壓危害系統(tǒng)中的各種設(shè)備，又不會(huì)影響電力系統(tǒng)中其它保護(hù)裝置的正常運(yùn)行，還具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、制造和使用成本低廉的優(yōu)點(diǎn)；它可廣泛地應(yīng)用于3～35kV三相電力電網(wǎng)配有電磁式電壓互感器的電力系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H02H3/08GK201789267SQ20102050527
公開日2011年4月6日 申請(qǐng)日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者張致良 申請(qǐng)人:張致良