[實用新型]一種消弧及過電壓保護裝置

有效

• 申請號: 200920120470.6
• 申請日: 2009-05-25
• 公開（公告）號: CN201435603Y
• 公開（公告）日: 2010-03-31
• 發明（設計）人: 沈建位;俞慧忠;金玉麟;吳曉蕓
• 申請（專利權）人: 浙江開關廠有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H02H9/04;H02H3/20
• 代理公司: 杭州之江專利事務所
• 代理人: 朱 楓

技術領域

本實用新型涉及輸變電技術領域，特別涉及一種消弧及過電壓保護裝置。

背景技術

我國3～35kV電網大多為中性點不接地系統，當發生單相接地故障時，允許系統帶故障運行2h。實際上，當電網供電容量大，特別是線路電纜較長時，電網對地電容電流相當大，當系統發生單相接地時，過大的電容電流形成的電弧則不容易熄滅，極可能演化成間歇性弧光接地，此時產生的弧光接地過電壓和由此激發的鐵磁諧振過電壓將嚴重威脅電網安全運行，其中以單相弧光接地過電壓最為嚴重，非故障相的過電壓水平可達正常運行相電壓峰值的3～3.5倍。如此高的過電壓如果數小時作用于電網，勢必損壞電氣設備的絕緣，電氣設備的絕緣經過幾次積累性損傷，就會形成絕緣的薄弱點，進而產生對地絕緣擊穿并導致相間短路的事故。目前國內大多采用在中性點加裝消弧線圈進行補償，以降低故障點殘余電流，以利于接地殘流電弧的熄滅，以免發展成直接的相間弧光短路，但消弧線圈在實際運行中存在如下弊端：

1)消弧線圈不能補償諧波電流，有些城市電網諧波電流占的比例達5％～15％，僅諧波電流就可能遠大于10A，仍然可能發生弧光接地過電壓。

2)消弧線圈的調節范圍受到調節容量限制，調節容量與額定之比一般為1/2，如按終期要求選擇，工程初期系統電容電流小，消弧線圈的最小補償電流偏大，可能投不上；如按工程初期的要求選擇，工程終期系統電容電流大，消弧線圈的最大補償電流又偏小，也不能滿足合理補償的要求。

3)由于系統的運行方式及系統電壓經常變化，系統的電容電流經常變化，跟蹤補償困難。

4)消弧線圈結構復雜，維護工作量大，投資費用高。由于上述原因，中性點經消弧線圈接地僅能降低弧光接地過電壓的概率，不能消除弧光接地過電壓，也不能降低弧光接地過電壓的幅值，弧光過電壓倍數也很高。

現有的消弧及過電壓保護裝置主要包括柜架，以及安裝在柜架內的相關器件，內部器件布置彼此完全相通，沒有獨立的功能隔室。這種裝置在維護更換器件時，必須停電方可進行更換處理，影響用戶正常供電。

發明內容

本實用新型要解決的技術問題是，提供一種能消除電力系統中產生的弧光并能進行過電壓保護，以提高電網運行的安全性及供電可靠性的消弧及過電壓保護裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是：一種消弧及過電壓保護裝置，其特征在于包括：微機控制器、母線、隔離開關、高壓熔斷器、真空接觸器、過電壓保護器、高壓限流熔斷器和電壓互感器，微機控制器連接電壓互感器和真空接觸器，母線通過上支母線連接隔離開關一端，隔離開關另一端通過下支母線分別連接高壓限流熔斷器、過電壓保護器和高壓熔斷器，高壓限流熔斷器的另一端連接電壓互感器；真空接觸器一端連接高壓熔斷器，另一端接地。

當電力系統出現單相弧光接地過電壓時，相應故障相的真空接觸器工作，實現快速接地轉移，使故障點電壓降為零，故障點的電弧熄滅，以限制弧光接地過電壓，大大提高了電力系統運行的可靠性。

作為本實用新型的進一步改進，母線上連接有套管。

它包括三相母線，三相母線分別對應連接三個隔離開關，每個隔離開關對應連接一個高壓熔斷器、一個真空接觸器、一個過電壓保護器、一個高壓限流熔斷器和一個電壓互感器；母線和隔離開關封閉在母線室內，高壓熔斷器、真空接觸器、過電壓保護器、高壓限流熔斷器和電壓互感器封閉在電壓互感器室內，微機控制器封閉在儀表室內，微機控制器連接電壓互感器和真空接觸器。按照功能模塊設置封閉隔室，將各電器件按功能分別封閉于各封閉隔室內，在更換電器件時只需將隔離開關打開，不需要電力系統停電，這樣不至于影響電力系統對用戶的正常供電，可以極大的便于設備的維護、檢修。

當電力系統中出現雷電過電壓、操作過電壓等異常過電壓時，過電壓保護器啟動，將電力系統中的過電壓限制在電氣設備絕緣允許的安全范圍內；當電力系統發生單相接地時，微機控制器對電壓互感器提供的三相電壓(U_a、U_b、U_c)和開口三角電壓(U₀)信號進行計算處理，判斷接地性質和接地相，并進行如下處理：