[實(shí)用新型]智能消弧線圈成套裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820064029.6
• 申請日: 2008-07-01
• 公開（公告）號: CN201204451Y
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黎軍華;閻天圣;胡天祥;沈宇
• 申請（專利權(quán)）人: 樂山一拉得電網(wǎng)自動化有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所
• 代理人: 方強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)及其自動化技術(shù)領(lǐng)域，確切地說涉及適用于35kV配網(wǎng)系統(tǒng)中的智能消弧線圈成套裝置。

背景技術(shù)

在35kV配網(wǎng)系統(tǒng)中，根據(jù)規(guī)程規(guī)定，系統(tǒng)電容電流超過10A時(shí)應(yīng)裝設(shè)高漏抗可調(diào)消弧線圈，以抑制單相接地時(shí)產(chǎn)生的弧光過電壓，避免單相故障發(fā)展成相間短路，引起開關(guān)跳閘。目前國內(nèi)35kV高漏抗可調(diào)消弧線圈主要有調(diào)匝式、調(diào)容式兩種，它們都采用分檔調(diào)節(jié)方式，不能實(shí)現(xiàn)精確補(bǔ)償，同時(shí)為了防止系統(tǒng)在正常情況下產(chǎn)生諧振，都要附加阻尼電阻以增大系統(tǒng)阻尼率，在系統(tǒng)故障時(shí)要利用真空接觸器短接阻尼電阻，增加了電阻箱、真空接觸器等元件，不可避免的帶來了系統(tǒng)復(fù)雜、控制維護(hù)難等問題。此外，35kV配網(wǎng)系統(tǒng)中性點(diǎn)的不對稱電壓通常很小，若采用常規(guī)的電容電流測量方法，有時(shí)測量誤差很大，有時(shí)無法進(jìn)行測量。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種既能實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償電流連續(xù)無級可調(diào)，又能在系統(tǒng)不對稱電壓很小時(shí)后仍能實(shí)現(xiàn)電容電流精確測量的智能消弧線圈成套裝置，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，能快速消弧，可靠性高，安裝維護(hù)方便。

本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種智能消弧線圈成套裝置，包括有高漏抗可調(diào)消弧線圈，其特征在于：所述高漏抗可調(diào)消弧線圈包括一次繞組和二次繞組，所述一次繞組為工作繞組，所述二次繞組為控制繞組和濾波繞組；系統(tǒng)中性點(diǎn)經(jīng)單極隔離開關(guān)連接到單相電壓互感器和所述高漏抗可調(diào)消弧線圈一次側(cè)的A端，高漏抗可調(diào)消弧線圈一次側(cè)的X端穿過中性點(diǎn)單相電流互感器接地，高漏抗可調(diào)消弧線圈二次側(cè)與就地控制柜相連；所述就地控制柜內(nèi)設(shè)有雙向可控硅和濾波器組，雙向可控硅和所述控制繞組并接，濾波器組和所述濾波繞組并接；在所述單相電壓互感器和單相電流互感器的一端上還連接有控制所述雙向可控硅導(dǎo)通角度的和控制電壓信號注入所述濾波繞組的微機(jī)控制器。

所述微機(jī)控制器包括與單相電壓互感器和單相電流互感器連接并將對采集到信號調(diào)理的信號調(diào)理器，與所述信號調(diào)理器連接并對信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的A/D轉(zhuǎn)換器，與所述A/D轉(zhuǎn)換器連接并對轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號進(jìn)行處理的處理器，所述處理器包括采集信號、數(shù)據(jù)處理和發(fā)出雙向可控硅控制命令的DSP，以及信息存儲、顯示、通訊和人機(jī)交互功能的PC104芯片；與所述處理器連接并對發(fā)出的雙向可控硅動作命令進(jìn)行光電隔離處理的光電隔離器，經(jīng)光電隔離處理的雙向可控硅動作命令使所述就地控制柜內(nèi)的雙向可控硅動作；與所述處理器連接并接受指令發(fā)出信號注入命令的信號注入板，與所述信號注入板連接并對信號注入命令進(jìn)行變壓器隔離處理的隔離變壓器，經(jīng)過變壓器隔離處理的信號注入命令使電壓信號注入所述濾波繞組。

所述信號調(diào)理器為抗混疊濾波器。

所述A/D轉(zhuǎn)換器為MAX125芯片。

所述處理器上還連接有液晶顯示和鍵盤操作模塊。

所述處理器上還經(jīng)光電隔離器連接有開關(guān)量I/O模塊。

所述中性點(diǎn)同時(shí)與避雷器相連。

所述智能消弧線圈成套裝置整體集成安裝于環(huán)保玻纖外殼內(nèi)。

本實(shí)用新型的工作工程為：

本裝置把高漏抗可調(diào)消弧線圈的一次繞組作為工作繞組接入配電網(wǎng)中性點(diǎn)，控制繞組由1個(gè)雙向可控硅短接，調(diào)節(jié)雙向可控硅的導(dǎo)通角由0～180°之間變化，使雙向可控硅的等效阻抗在無窮大至零之間變化，輸出的補(bǔ)償電流就可在零至額定值之間得到連續(xù)無極調(diào)節(jié)。同時(shí)設(shè)計(jì)了濾波繞組消除雙向可控硅導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的諧波，使輸出電流保持為工頻電流。該裝置結(jié)構(gòu)簡單，不帶任何轉(zhuǎn)動或傳動機(jī)構(gòu)，可靠性高。

微機(jī)控制器采用電壓信號注入法測量系統(tǒng)電容電流，即使系統(tǒng)中性點(diǎn)不對稱電壓為零時(shí)也能快速準(zhǔn)確地測量出系統(tǒng)的電容電流。微機(jī)控制器采用模塊化結(jié)構(gòu)，主板為DSP+PC104雙CPU結(jié)構(gòu)，DSP負(fù)責(zé)采集、數(shù)據(jù)處理及雙向可控硅控制，PC104負(fù)責(zé)信息存儲、顯示、通訊及人機(jī)交互功能。通過電壓、單相電流互感器、運(yùn)放芯片組成的采樣回路對電壓、電流進(jìn)行采樣，由一片MAX125芯片進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，DSP同時(shí)進(jìn)行電容電流的計(jì)算，即利用微機(jī)控制器發(fā)出指令使信號注入板向高漏抗可調(diào)消弧線圈二次側(cè)的濾波繞組注入能量很小的電壓信號，二次側(cè)電壓信號的注入將引起高漏抗可調(diào)消弧線圈一次側(cè)電壓和電流的變化，微機(jī)控制器根據(jù)測量信號注入前、后的矢量變化差值，利用電壓相量的單位圓計(jì)算方法準(zhǔn)確地計(jì)算出系統(tǒng)金屬性接地時(shí)的電容電流。當(dāng)系統(tǒng)接地時(shí)，根據(jù)最近一次電容電流計(jì)算結(jié)果，微機(jī)控制器控制雙向可控硅投入相應(yīng)角度，使高漏抗可調(diào)消弧線圈補(bǔ)償?shù)母行噪娏鞯窒到y(tǒng)的電容電流，接地點(diǎn)的殘流達(dá)到最小值，從而達(dá)到故障點(diǎn)可靠、快速消弧的目的。