一種小接地電流系統消弧過壓感電保護裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術涉及小接地電流系統消弧過壓感電保護裝置。該裝置通過分相斷路器一端與變電站母線相連，一端經電抗式變壓器與地網連接，分相斷路器由單向接地保護控制單元通過控制驅動單元控制分合閘；電抗式變壓器由一次線圈，電抗式變壓器副二次線圈和電抗式變壓器主二次線圈組成，一次線圈一端與分相斷路器連接，另一端與地網相連；電抗式變壓器副二次線圈，與單相接地保護控制單元的輸入端連接，用于信號測量；電抗式變壓器主二次線圈，通過一單相開關與一高頻信號電源連接，耦合高頻信號，單相開關由單向接地保護控制單元通過控制驅動單元控制。本實用新型專利技術改變系統接地方式，對人身感電實現保護；對故障點進行定位，在故障消失裝置自動復歸。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種小接地電流系統消弧過壓感電保護裝置
本技術屬于變電站電力設施領域，尤其涉及一種針對中性點不直接接地系統的變電站電力設施，對人體和設備進行保護的裝置。
技術介紹
目前電力系統中一直在沿用消弧線圈的補償技術，這種技術受全補償諧振過電壓的限制，故障點仍有殘流和殘弧，特別是當系統的接地電流很大時，由于殘流隨之增大，會使消弧線圈失去作用。故障定位技術只適用于停電狀態或對接地故障無保護狀態下使用。在對故障相實行有效保護情況下的定位技術，處于空白狀態?，F有的技術中存在的問題如下:單相接地故障消弧技術:一直在沿用消弧線圈的補償技術，這種技術受全補償諧振過電壓的限制，故障點仍有殘流和殘弧，特別是當系統的接地電流很大時，由于殘流隨之增大，會使消弧線圈失去作用。人身感電保護技術:僅在380V/220V供電系統有漏電保護裝置，但在3.3KV?66KV高壓供電的小接地電流系統尚無此類保護裝置。接地選相技術:集金屬、高阻、感性元件及間歇性接地的選相裝置處于空白狀態。選線技術:目前投入系統運行的接地選線裝置很多，但由于受接地程度及消弧線圈補償度等因素影響，選線精度不高。間歇性接地過電壓保護技術:處于空白狀態。故障定位技術:目前故障定位技術只適用于停電狀態或對接地故障無保護狀態下使用。在對故障相實行有效保護情況下的定位技術，處于空白狀態。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題在于提供一種減少了對電網造成的安全隱患，可故障地位，自動歸位的小接地電流系統消弧過壓感電保護裝置。本技術是這樣實現的，一種小接地電流系統消弧過壓感電保護裝置，其特征在于，該裝置包括分相斷路器、電抗式變壓器、單向接地保護控制單元、驅動單元、數據采集單元以及旁路開關；分相斷路器一端與變電站母線相連，另一端經電抗式變壓器與地網連接，系統正常運行時分相斷路器處于分閘狀態，分相斷路器由單向接地保護控制單元通過控制驅動單元控制分合閘；電抗式變壓器，由一次線圈，電抗式變壓器副二次線圈和電抗式變壓器主二次線圈組成，一次線圈一端與分相斷路器連接，另一端與地網相連；電抗式變壓器副二次線圈，與單相接地保護控制單元的輸入端連接，用于信號測量；電抗式變壓器主二次線圈，通過一單相開關與一高頻信號電源連接，用于耦合高頻信號，單相開關由單向接地保護控制單元通過控制驅動單元控制；單向接地保護控制單元的輸入端連接數據采集單元，數據采集單元用于與電網連接采集電網的電力信號。進一步地，該裝置還包括手持式信號接受器，通過接受高頻信號電源向電網系統注入特殊頻率電流信號判斷故障點。進一步地，電抗式變壓器的一次回路并聯有一旁路開關組成的并聯回路，系統正常下旁路開關為合閘狀態，在電抗式變壓器的一次線圈與地網之間設置有零序電流互感器，零序電流互感器的輸出端與單向接地保護控制單元連接，單向接地保護控制單元通過接受的信號對旁路開關進行控制。本技術與現有技術相比，有益效果在于:本技術以改變系統接地方式，由以往消弧線圈補償電流消弧法變為轉移電流消弧法為出發點，采用強迫故障相與大地等電位技術解決對人身感電無保護問題；采用電抗式變壓器信號注入技術解決了在對故障相實行有效保護情況下，對故障點無法定位的問題；采用對故障相高頻接地阻抗測量技術，解決故障消失裝置自動復歸的問題。除節資、節電效益外，還具有對人身觸電的保護功能，對間歇性接地過電壓的保護功能，對接地點實行無流、無弧的保護功能。會大大提高小電流接地系統的安全運行水平?！靖綀D說明】圖1是本技術實施例提供的電路結構示意圖?！揪唧w實施方式】為了使本技術的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本技術進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本技術，并不用于限定本技術。如圖1所示，一種小接地電流系統消弧過壓感電保護裝置，該裝置包括分相斷路器2、電抗式變壓器3、單向接地保護控制單元1、驅動單元、數據采集單元以及旁路開關K4 ；分相斷路器2 —端與變電站母線相連，另一端經電抗式變壓器3與地網6連接，系統正常運行時分相斷路器2處于分閘狀態，分相斷路器2由單向接地保護控制單元I通過控制驅動單元控制分合閘；是一將故障相與大地強迫等電位的執行元件，且相互之間設有電氣與程序閉鎖，任何情況下只允許一相斷路器合閘。電抗式變壓器3，由一次線圈W1，電抗式變壓器副二次線圈W2和電抗式變壓器主二次線圈W3組成，一次線圈Wl —端與分相斷路器2連接，另一端與地網6相連；電抗式變壓器副二次線圈W2，與單相接地保護控制單元I的輸入端連接，用于信號測量；電抗式變壓器主二次線圈W3，通過一單相開關與一高頻信號電源4連接，用于耦合高頻信號，單相開關由單向接地保護控制單元通過控制驅動單元控制；電抗式變壓器3采用雙頻電源工作的設備，在工頻時是一個電抗器，阻抗小于I歐，主要用于熄弧和過壓保護；在高頻時是一變壓器，主要用于在保證裝置對故障相實行有效保護的情況下，向故障相注入高頻電壓。單向接地保護控制單元I為控制核心部分，其輸入端連接數據采集單元，數據采集單元用于與電網連接采集電網的電力信號。該裝置還包括手持式信號接受器7，可檢測高頻信號電源注入系統的特殊頻率信號，用于操作人員進行線路巡視，對故障進行定位。通過接受高頻信號電源向電網系統注入特殊頻率電流信號判斷故障點。本實施例中，電抗式變壓器的一次回路并聯有一旁路開關K4組成的并聯回路，系統正常下旁路開關為合閘狀態，在電抗式變壓器的一次線圈與地網之間設置有零序電流互感器5,零序電流互感器5的輸出端與單向接地保護控制單元連接,單向接地保護控制單元通過接受的信號對旁路開關進行控制。本實施例中，運行方式為:單相接地保護控制單元通過數據采集單元實時采集變電所母線相、線電壓、零序電壓，根據零序電壓與線電壓的模角變化判斷系統有無單相接地故障以及接地相別，當發生單相接地故障時，控制相應相別斷路器(K1、K2、K3)在50ms內快速合閘，在相應相別斷路器合閘后，強迫故障相對地等電位，實現人身感電保護，實現熄滅接地電弧，同時對人身感電提供有效保護，避免人身傷害事故發生。當接地性質為間歇性接地時，本裝置可將不穩態接地轉變為穩態金屬接地，避免間歇性過電壓的產生。單相接地保護控制單元在分相斷路器動作前后進行錄波，根據各線路零序電流在分相斷路器合閘前后的變化，采用接地轉移特征方程，確定接地故障線路。分相斷路器合閘后，經過設定時間延時，單相接地保護控制單元控制旁路開關K4過零分閘，裝置進入第二保護通道，同時啟動高頻信號電源，通過與信號電源相連的電抗式變壓器主二次線圈W3向系統注入特殊頻率高頻電壓，產生高頻接地電流，單相接地保護控制單元采集電抗式變壓器副二次線圈W2反饋的電壓與電流信號，分離出其中注入的特殊頻率高頻信號，計算系統接地阻抗變化，如接地阻抗恢復至系統正常狀態，判別接地故障消失，單相接地保護控制單元控制分相斷路器2分閘，實現單相接地故障自動復歸。如接地故障長時間未能恢復，操作者持手持式信號接受器沿接地選線單元選擇的故障回路進行巡視，查找故障點，手持式信號接受器顯示接收信號由強變弱時，即為故障點，完成單相接地故障定位。當系統發生單相接地故障時，系統等效電路為系統容抗Xe與接地電阻3Rj組成并聯本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種小接地電流系統消弧過壓感電保護裝置，其特征在于，該裝置包括分相斷路器、電抗式變壓器、單向接地保護控制單元、驅動單元、數據采集單元以及旁路開關；分相斷路器一端與變電站母線相連，另一端經電抗式變壓器與地網連接，系統正常運行時分相斷路器處于分閘狀態，分相斷路器由單向接地保護控制單元通過控制驅動單元控制分合閘；電抗式變壓器，由一次線圈，電抗式變壓器副二次線圈和電抗式變壓器主二次線圈組成，一次線圈一端與分相斷路器連接，另一端與地網相連；電抗式變壓器副二次線圈，與單相接地保護控制單元的輸入端連接，用于信號測量；電抗式變壓器主二次線圈，通過一單相開關與一高頻信號電源連接，用于耦合高頻信號，單相開關由單向接地保護控制單元通過控制驅動單元控制；單向接地保護控制單元的輸入端連接數據采集單元，數據采集單元用于與電網連接采集電網的電力信號。

【技術特征摘要】
1.一種小接地電流系統消弧過壓感電保護裝置，其特征在于，該裝置包括分相斷路器、電抗式變壓器、單向接地保護控制單元、驅動單元、數據采集單元以及旁路開關； 分相斷路器一端與變電站母線相連，另一端經電抗式變壓器與地網連接，系統正常運行時分相斷路器處于分閘狀態，分相斷路器由單向接地保護控制單元通過控制驅動單元控制分合閘； 電抗式變壓器，由一次線圈，電抗式變壓器副二次線圈和電抗式變壓器主二次線圈組成，一次線圈一端與分相斷路器連接，另一端與地網相連；電抗式變壓器副二次線圈，與單相接地保護控制單元的輸入端連接，用于信號測量；電抗式變壓器主二次線圈，通過一單相開關與一高頻信號電源連接，用于耦合高頻信號，單相開關由單...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李朝順，陳寶琪，劉濤，梁威，王紅，劉明月，孟威，楊海峰，李亮，黃興，
申請(專利權)人：沈陽電力勘測設計院，
類型：新型
國別省市：遼寧;21