CN104377683A - 单相间歇性弧光接地过电压保护装置及保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种单相间歇性弧光接地过电压保护装置及保护方法。现有电网不能分辨是金属性接地或弧光接地，扩大了故障点电流烧炽。一种单相间歇性弧光接地过电压保护装置，其组成包括 : 壳体（ 12 ），安装在所述的壳体中的隔离开关装置装有隔离开关（ 13 ），所述的隔离开关与控制机构（ 3 ）电连接，所述的控制机构与辅助开关电连接，所述的辅助开关的传导线与消弧消谐控制器（ 1 ）连接，所述的消弧消谐控制器连接真空接触器和真空开关，所述的消弧消谐控制器连接报警器；所述的消弧消谐控制器的开口三角绕组位置瞬间接入大功率的消谐电阻，小电流接地选线模块与所述的消弧消谐控制器配合。本发明用于单相间歇性弧光接地过电压保护。

Description

单相间歇性弧光接地过电压保护装置及保护方法

技术领域：

本发明涉及一种单相间歇性弧光接地过电压保护装置及保护方法。

背景技术：

目前国外电网采取中性点经小电阻接地的设计及运行方式，但这种系统发生单相接地时利用人为增加短路电流使断路器速断动作，直接将故障接地线路切除的方法，不能分辨出是金属性接地或弧光接地，扩大了故障点的电流烧炽。并且在断路器固有动作时间内的过电压无法有效限制，造成长时间、大面积的停电，从发展方面来讲，是很不经济的。

随着我国对城市及农村电网大规模的技术改造，城市配电网必将向电缆化发展，城乡结合部及农村电网是进一步扩大，为了解决这类电网弧光接地产生长时间过电压的问题，国内普遍采用消弧线圈补偿或自动跟踪补偿式的消弧线圈接地方式，没有超脱中性点加装消弧线圈的范畴，由于电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿确有难度。且用正弦波的电感电流去抵消非正弦波的电弧电流时，高频分量部分无法抵消，同时，消弧线圈结构复杂，运行可靠性差，投资大。

发明内容：

本发明的目的是提供一种单相间歇性弧光接地过电压保护装置及保护方法。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种单相间歇性弧光接地过电压保护装置，其组成包括: 壳体，安装在所述的壳体中的隔离开关装置装有隔离开关，所述的隔离开关与控制机构电连接，所述的控制机构与辅助开关电连接，所述的辅助开关的传导线与消弧消谐控制器连接，所述的消弧消谐控制器连接真空接触器和真空开关，所述的消弧消谐控制器连接报警器；所述的消弧消谐控制器的开口三角绕组位置瞬间接入大功率的消谐电阻，小电流接地选线模块与所述的消弧消谐控制器配合。

所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置，所述的隔离开关经高压限位熔断器连接真空接触器，所述的真空接触器与高压限位器连接，所述的高压限位器连接过压保护器，所述的壳体内部装有3个穿墙套管，所述的墙套管具有传导线，所述的传导线与所述的隔离开关装置连接。

所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置，所述的过压保护器的传导线与高压熔断器连接，所述的高压熔断器的传导线与电压互感器连接。

所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置，所述的真空接触器，其三相分体，各相一端分别接至母线，另一端直接接地正常运行时，均处于断开状态。

利用所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置进行保护的方法，该方法包括如下步骤：

首先将系统发生弧光接地时，消弧消谐控制器判断接地的相别及弧光接地类型，同时发出指令使故障相的真空接触器闭合，把系统由不稳定的弧光接地变为稳定的金属性接地故障，故障相的对地电压降为零，原接地故障点的弧光消失，所述的真空接触器动作后，消弧消谐控制器故障相的真空接触器断开，若所述的真空接触器断开后，在无弧光接地故障，说明这一接地故障是暂时的，系统恢复正常工作，若所述的真空接触器断开后，再次出现弧光接地故障，则所述的消弧消谐控制器认定这一故障为永久性弧光接地，此时再次发出指令使故障相的真空开关闭合，所述的消弧消谐控制器按照预先设定的程序发出报警信号，告知值班人员发生的相别，在所述的真空开关接地点过程中出现的短暂的过电压，故障相真空接触器第二次闭合接地后不再分开，只有当故障线路自动或人工切除后，由中央控制室或所述的消弧消谐控制器发出复位指令，所述的消弧消谐控制器收到指令后，让故障相真空接触器断开，系统恢复正常运行；

当系统发生谐振时，所述的消弧消谐控制器在开口三角绕组瞬间接入大功率的消谐电阻，利用消谐电阻破坏系统的谐振系数，消耗谐振功率，从而消除系统的谐振故障；

将配备的小电流接地选线模块与消谐装置配合使用，系统发生的接地故障时，均能对接地线路进行准确选择，当系统发生金属性接地时，采用“群体比幅比相”的选线原理，根据线路零序电流的幅值和相位进行选线，当系统发生弧光接地时，选线模块根据消弧装置动作前后的线路零序电流的突变量进行选线。

有益效果：

1.本发明的消弧消谐及过压保护装置适用于中胜点非直接接地系统，主要用来限制系统运行中发生的各种相地及相间过电压（如：大气过电压、单相间歇性弧光接地过电压、铁磁谐振过电压等），特别是消除了单相间歇性弧光接地过电压，有效地保护电气设备不受过电压的危害，提高了电力系统运行的安全性和供电的可靠性。

本发明系统发生弧光接地时，消弧消谐控制器判断接地的相别及弧光接地类型，同时发出指令使故障相的真空接触器闭合，把系统由不稳定的弧光接地变为稳定的金属性接地故障，故障相的对地电压降为零，原接地故障点的弧光消失。

本发明的真空接触器动作后，消弧消谐控制器故障相的真空接触器断开，若所述的真空接触器断开后，在无弧光接地故障，说明这一接地故障是暂时的，系统恢复正常工作，若所述的真空接触器断开后，再次出现弧光接地故障，则所述的消弧消谐控制器认定这一故障为永久性弧光接地，此时再次发出指令使故障相的真空开关闭合。

本发明消弧消谐控制器按照设定的程序发出报警信号，告知值班人员发生的相别，在所述的真空开关接地点过程中出现的短暂的过电压，故障相真空接触器第二次闭合接地后不再分开，只有当故障线路自动或人工切除后，由中央控制室或所述的消弧消谐控制器发出复位指令，所述的消弧消谐控制器收到指令后，让故障相真空接触器断开，系统恢复正常运行。

本发明系统发生谐振时，所述的消弧消谐控制器在开口三角绕组位置瞬间接入大功率的消谐电阻，利用消谐电阻破坏系统的谐振系数，消耗谐振功率，从而消除系统的谐振故障。

本发明的真空接触器，其三相分体，各相一端分别接至母线，另一端直接接地正常运行时，均处于断开状态当有弧光接地时，控制动作闭合，各相之间闭锁，当其中任一相闭合使该相母线接地后，其他两相中的任何一相绝对不会动作闭合，所述的真空接触器的作用是，当系统发生弧光接地过电压时，使其由不稳定的过电压很高的弧光接地转变成该相稳定的金属性直接接地，从而保护了设备，使其不受损害。 

本发明配备的小电流接地选线模块与消谐装置配合使用，无论系统发生的何种类型的接地故障，均能对接地线路进行准确选择，当系统发生金属性接地时，采用“群体比幅比相”的选线原理，根据线路零序电流的幅值和相位进行选线，当系统发生弧光接地时，选线模块根据消弧装置动作前后的线路零序电流的突变量进行选线。

本发明各类相对地及相与相之间的过电压均被限制到较低的电压水平，原来由此引发的绝缘事故将大为减少，

9.本发明限制过电压的机理与电网对地电容电流的大小无关，因而其保护性能不随电网运行方式的改变而变化，大网小网均能使用，电网的扩大也无影响，本发明设备体积小，安装、调试方便，既适用于变电站，同样适用于发电厂的高压厂用电系统，适用于新建电站，也适用于老电站的改造，价格低廉，相对消弧线圈系统而言，性能价格比高。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

实施例1：

一种单相间歇性弧光接地过电压保护装置，其组成包括:壳体12，安装在所述的壳体中的隔离开关装置8装有隔离开关13，所述的隔离开关与控制机构3电连接，所述的控制机构与辅助开关2电连接，所述的辅助开关的传导线与消弧消谐控制器1连接，所述的消弧消谐控制器连接真空接触器和真空开关，所述的消弧消谐控制器连接报警器；所述的消弧消谐控制器的开口三角绕组位置瞬间接入大功率的消谐电阻，小电流接地选线模块与所述的消弧消谐控制器配合。

实施例2：

实施例1所述的隔离开关经高压限位熔断器连接真空接触器，所述的真空接触器5与高压限位器6连接，所述的高压限位器连接过压保护器10，所述的壳体内部装有3个穿墙套管7，所述的墙套管具有与消弧消谐控制器1连接传导线，所述的传导线与所述的隔离开关装置连接。

实施例3：

实施例1或2所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置，所述的过压保护器的传导线与高压熔断器9连接，所述的高压熔断器的传导线与电压互感器11连接。所述的隔离开关与高压限位熔断器4，所述的高压限位熔断器与真空接触器5连接。

实施例4：

实施例1或2或3所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置，所述的真空接触器，其三相分体，各相一端分别接至母线，另一端直接接地正常运行时，均处于断开状态。

实施例5：

一种利用实施例1所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置进行保护的方法，本方法是首先将系统发生弧光接地时，消弧消谐控制器判断接地的相别及弧光接地类型，同时发出指令使故障相的真空接触器闭合，把系统由不稳定的弧光接地变为稳定的金属性接地故障，故障相的对地电压降为零，原接地故障点的弧光消失，所述的真空接触器动作后，消弧消谐控制器故障相的真空接触器断开，若所述的真空接触器断开后，在无弧光接地故障，说明这一接地故障是暂时的，系统恢复正常工作，若所述的真空接触器断开后，再次出现弧光接地故障，则所述的消弧消谐控制器认定这一故障为永久性弧光接地，此时再次发出指令使故障相的真空开关闭合，所述的消弧消谐控制器按照预先设定的程序发出报警信号，告知值班人员发生的相别，在所述的真空开关接地点过程中出现的短暂的过电压，故障相真空接触器第二次闭合接地后不再分开，只有当故障线路自动或人工切除后，由中央控制室或所述的消弧消谐控制器形成的控制机构发出复位指令，收到指令后，让故障相真空接触器断开，系统恢复正常运行；

当系统发生谐振时，所述的消弧消谐控制器在开口三角绕组瞬间接入大功率的消谐电阻，利用消谐电阻破坏系统的谐振系数，消耗谐振功率，从而消除系统的谐振故障；

将配备的小电流接地选线模块与消谐装置配合使用，无论系统发生的何种类型的接地故障，均能对接地线路进行准确选择，当系统发生金属性接地时，采用“群体比幅比相”的选线原理，根据线路零序电流的幅值和相位进行选线，当系统发生弧光接地时，选线模块根据消弧装置动作前后的线路零序电流的突变量进行选线。

Claims (5)

1.一种单相间歇性弧光接地过电压保护装置，其组成包括: 壳体，其特征是：安装在所述的壳体中的隔离开关装置装有隔离开关，所述的隔离开关与控制机构电连接，所述的控制机构与辅助开关电连接，所述的辅助开关的传导线与消弧消谐控制器连接，所述的消弧消谐控制器连接真空接触器和真空开关，所述的消弧消谐控制器连接报警器；所述的消弧消谐控制器的开口三角绕组位置瞬间接入大功率的消谐电阻，小电流接地选线模块与所述的消弧消谐控制器配合。

2.根据权利要求1所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置，其特征是：所述的隔离开关经高压限位熔断器连接真空接触器，所述的真空接触器与高压限位器连接，所述的高压限位器连接过压保护器，所述的壳体内部装有3个穿墙套管，所述的墙套管具有传导线，所述的传导线与所述的隔离开关装置连接。

3.根据权利要求1或2所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置，其特征是：所述的过压保护器的传导线与高压熔断器连接，所述的高压熔断器的传导线与电压互感器连接。

4.根据权利要求1或2或3所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置，其特征是：所述的真空接触器，其三相分体，各相一端分别接至母线，另一端直接接地正常运行时，均处于断开状态。

5.一种利用权利要求1-4之一所述的单相间歇性弧光接地过电压保护装置进行保护的方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

首先将系统发生弧光接地时，消弧消谐控制器判断接地的相别及弧光接地类型，同时发出指令使故障相的真空接触器闭合，把系统由不稳定的弧光接地变为稳定的金属性接地故障，故障相的对地电压降为零，原接地故障点的弧光消失，所述的真空接触器动作后，消弧消谐控制器故障相的真空接触器断开，若所述的真空接触器断开后，在无弧光接地故障，说明这一接地故障是暂时的，系统恢复正常工作，若所述的真空接触器断开后，再次出现弧光接地故障，则所述的消弧消谐控制器认定这一故障为永久性弧光接地，此时再次发出指令使故障相的真空开关闭合，所述的消弧消谐控制器按照预先设定的程序发出报警信号，告知值班人员发生的相别，在所述的真空开关接地点过程中出现的短暂的过电压，故障相真空接触器第二次闭合接地后不再分开，只有当故障线路自动或人工切除后，由中央控制室或所述的消弧消谐控制器发出复位指令，收到指令后，故障相真空接触器断开，系统恢复正常运行；

当系统发生谐振时，所述的消弧消谐控制器在开口三角绕组瞬间接入大功率的消谐电阻，利用消谐电阻破坏系统的谐振系数，消耗谐振功率，从而消除系统的谐振故障；

将配备的小电流接地选线模块与消谐装置配合使用，系统发生的接地故障时，均能对接地线路进行准确选择，当系统发生金属性接地时，采用“群体比幅比相”的选线原理，根据线路零序电流的幅值和相位进行选线，当系统发生弧光接地时，选线模块根据消弧装置动作前后的线路零序电流的突变量进行选线。