[實用新型]一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器

有效

• 申請號: 201720643714.3
• 申請日: 2017-06-02
• 公開（公告）號: CN206878469U
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 袁敞;袁洋波;李曠
• 申請（專利權）人: 北京英瑞來科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;G01R31/12
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及電能質量檢測管理技術領域，特別涉及一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器。

背景技術

隨著我國經濟的不斷發展，生產生活所需各種用電設備不斷增多，相應的，電力系統的組成部分越來越多，工作狀態也更加復雜多變，這就極大地增大了電力系統故障的發生概率。故障電弧在電氣類火災成因中占據了相當大的比例，因此，及時準確地發現故障電弧的出現對保障安全生產和百姓生活有著重要的作用。而靜止無功發生器(static var generator,SVG)作為新型無功補償設備，具有無功電流調節速度快、運行范圍廣、諧波含量低等優點，在改善電能質量和無功補償方面起到了非常重要的作用。

電弧是一種氣體放電現象，是電流通過某些絕緣介質所產生的瞬間火花。隨著我國經濟水平的提高，生活用電量增加迅速，配電系統也越來越復雜。由于配電線路空間有限，配電箱中許多導線捆綁一起，當用電處于過負荷狀態時會使得電纜絕緣受到損害，進而產生故障電弧引發電氣火災。另外，當線路與線路之間接觸不良或環境因數的影響，出現用電通斷情況時，連接點處會產生故障電弧進而引發火災。由于故障電弧的電壓有效值與非故障時電壓有效值接近，當發生故障電弧時，保護裝置將很難發現。

然而，由于靜止型無功發生器的安裝，電流中的高頻諧波分量有可能被補償掉導致原有故障電弧檢測設備無法正常檢測到故障電弧，影響故障電弧檢測設備的正常工作。

發明內容

為了解決背景技術中所述問題，本實用新型提供一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器，將故障電弧的電流檢測與無功發生器的電流檢測部分進行共享，采用同一檢測信號，使用共同的主控制單元同時進行故障電弧分析和無功電流計算，使裝置能夠在故障電弧特征電流被補償前被采樣出來，保證故障電弧的準確檢測。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案實現：

一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器，包括電壓傳感器、電流傳感器、采樣電路、信號處理電路、主控MCU、電弧故障報警電路、開關量隔離輸出電路、IGBT驅動電路和SVG主電路。

所述的主控MCU通過信號處理電路和采樣電路連接電壓傳感器和電流傳感器，主控MCU還連接電弧故障報警電路和IGBT驅動電路，同時還通過IGBT驅動電路連接SVG主電路，主控MCU通過IGBT驅動電路輸出IGBT的觸發脈沖，通過SVG主電路實時補償電網中的無功電流。

所述的主控MCU將同一電壓和電流采樣信號分別經過故障電弧分析和無功電流計算后，分別進行故障電弧報警輸出和IGBT控制輸出；使裝置能夠在故障電弧特征電流被補償掉前被采樣出來，保證故障電弧的準確檢測。

所述的主控MCU在輸出故障電弧報警的同時還通過開關量隔離輸出電路控制電源斷路器的斷開，故障時切斷電源。

所述的SVG主回路為電力電子變流器，包括多組IGBT單元，組成兩電平或三電平三相電壓源型換流器拓撲，還可以組成分相H橋結構拓撲。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器，將故障電弧的電流檢測與無功發生器的電流檢測部分進行共享，采用同一檢測信號，使裝置能夠在故障電弧特征電流被補償前被采樣出來，保證故障電弧的準確檢測。

2、本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器，利用同一主控MCU對同一電流數據進行處理，分別計算故障電弧特征值和無功電流值，分別對故障電弧報警電路和SVG的IGBT驅動電路進行控制，完美的實現了用單個設備實現兩種功能的同時兼顧使用，有效解決由于無功發生器的使用而造成故障電弧被漏判、誤判的問題。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器的結構示意圖；

圖2為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器的主控MCU控制結構示意圖；

圖3為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器的實施例的兩電平SVG主回路結構圖；

圖4為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器的實施例的三電平SVG主回路結構圖；

圖5為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器的實施例的分相H橋結構SVG主回路結構圖；

圖6為本實用新型的一種具有故障電弧檢測功能的靜止型無功發生器中的故障電弧檢測方法流程圖。

具體實施方式