一種用於變電站容性在線監測設備校驗過程的綜合保護裝置的製作方法

2023-07-05 03:30:41

專利名稱：一種用於變電站容性在線監測設備校驗過程的綜合保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於變電站高壓設備及高壓試驗設備的保護設計技術領域。
背景技術：
目前電力系統內已經有一定數量的容性在線監測裝置在運行，由於在線監測設備運行的環境比停電試驗要複雜，為對容性在線監測設備現場實際運行的條件下是否能克服各幹擾因素較真實地反映被測設備的絕緣狀況，以及經過長時間運行後性能是否發生變化等方面的問題給出科學性評價，有必要開發相應的適合現場校驗容性在線監測設備的校驗系統。由於校驗系統需在容性設備帶電條件下進行測量，在校驗的接線、測試過程中，勢 必存在諸多危險點和不安全因素，威脅著人身和設備的安全。經分析，危險因素主要如下(I)容性設備接地端意外開路，末屏產生高電壓，威脅試驗人員生命，損壞被試容性設備；(2)系統內的故障重合閘瞬間以及由停電狀態再送電的暫態過程將在容性設備末屏引線支路產生湧流，上述過程可以等效為如圖I所示的電路。圖I中電源U1 = TJm sm(rn + ^) J=O時，電容器上的電壓為仏，開關K在t=0時閉合，則流過的電流為
I".............^..............Sj(|) = - — (Dt0 - Um sm 4) + Uem cos(M + 疼)』之 >。其中I = 一
^i+C^c；)2
4 =典-arctgXatRj.Cj.)若氣=-7r/2+arctg(0RxCx),則說-=-開/2;當"0= Ucm 時，有[0011 ] ^=O 時刻，iJP) = -2 , /馬；t — Oo時，電路在正弦穩態下的電流幅值為4* = d
L(O) 2 2 JC所以，1== j。實際系統內，Xt比R大幾十倍，所以此合閘瞬間將可能產生比穩態電流幅值高出
幾十倍的暫態電流幅值。此過電流將對容性在線監測設備校驗裝置產生衝擊，導致校驗裝置損壞。發明內容由於容性在線監測設備校驗屬於最新拓展的應用領域，加上容性設備在變電站現場的固有特點，本實用新型的目的在於避免在校驗的接線、測試過程中，容性設備意外開路以及系統內的合閘瞬間產生的過電流對容性在線監測設備校驗裝置的衝擊，保護試驗人員和設備的安全，特提出一種用於變電站容性在線監測設備校驗過程的綜合保護裝置，用於容性在線監測設備的校驗過程中，保護試驗人員和試驗設備的安全，解決變電站容性在線監測設備校驗過程中，容性設備和容性在線監測設備校驗裝置的安全問題。本實用新型的目的通過如下技術方案實現。一種用於變電站容性在線監測設備校驗過程的綜合保護裝置，設置保護模塊與容性在線監測設備並聯布置，實現對容性設備、容性在線監測設備校驗裝置的保護；保護模塊一端直接與容性設備的末屏引線連接，另一端與大地連接；其中保護模塊包括取樣單元和執行單元兩部分，取樣單元由取樣電阻構成，執行單元由雙向穩壓管與繼電器所構成；連接 結構為雙向穩壓管和繼電器線圈組成的串聯支路同時與取樣電阻、繼電器的常開觸點並聯連接。本實用新型通過設置的保護模塊與容性在線監測設備並聯布置的方式，實現對容性設備、容性在線監測設備校驗裝置的保護；保護裝置一端直接與容性設備的末屏引線連接，另一端與大地連接，用於避免在容性在線監測設備校驗過程中，被試容性設備接地端意外開路。保護模塊由取樣單元和執行單元兩部分構成，取樣單元由取樣電阻構成，執行單元由雙向穩壓管與繼電器所構成。雙向穩壓管和繼電器線圈組成的串聯支路同時與取樣電阻、繼電器的常開觸點並聯連接。保護模塊的取樣電阻作為取樣檢測單元，其兩端電壓為穩壓管導通和繼電器線圈動作的啟動電壓，當流過取樣電阻的過電流值產生的過電壓驅動穩壓管導通後，繼電器線圈通電，同時常開觸點閉合，使得後續過電流經由繼電器觸點構成的短路支路流入大地，實現對後續並聯的容性在線監測設備校驗裝置的過電流保護；取樣電阻值的選取由雙向穩壓管的動作電壓和被試容性設備的最大湧流幅值決定；通過繼電器動作電流和動作響應時間的合理配合，確保觸點能在過電流產生的前半個周波內閉合短路，以實現快速保護。本實用新型的有益效果是I)在變電站容性在線監測設備現場校驗過程中，保護校驗裝置避免遭受系統內停電再合閘瞬間產生的過電流衝擊；2)在變電站容性在線監測設備現場校驗過程中，避免容性設備接地端意外開路，末屏產生高電壓，威脅試驗人員生命，損壞被試容性設備。
以下結合附圖及實例進一步闡述本實用新型內容。

圖I為現有技術在在容性設備末屏引線支路產生湧流的電路示意圖；圖2為保護模塊的變電站現場布置示意圖；圖3為保護模塊的結構示意圖。圖中，I-容性設備；2_容性設備末屏引線；3_容性在線監測設備；4-保護模塊；5-容性在線監測設備校驗裝置；6._雙向穩壓管；7_繼電器線圈；8._取樣電阻；9_繼電器常開觸點。
具體實施方式
—種用於變電站容性在線監測設備校驗過程的綜合保護裝置，設置保護模塊4與容性在線監測設備3並聯布置，實現對容性設備I、容性在線監測設備校驗裝置5的保護；保護模塊4 一端直接與容性設備的末屏引線2連接，另一端與大地連接；其中保護模塊4包括取樣單元和執行單元兩部分，取樣單元由取樣電阻8構成，執行單元由雙向穩壓管6與繼電器所構成；連接結構為雙向穩壓管6和繼電器線圈7組成的串聯支路同時與取樣電阻8、繼電器的常開觸點9並聯連接。圖2給出了保護模塊的變電站現場布置示意圖。通過保護模塊與容性在線監測設備並聯布置的方式，實現對容性設備、容性在線監測設備校驗裝置的保護；保護裝置一端直 接與容性設備的末屏引線連接，另一端與大地連接。用於避免在容性在線監測設備校驗過程中，被試容性設備接地端意外開路。圖3給出了保護模塊的結構示意圖。保護模塊由取樣單元和執行單元兩部分構成。取樣單元由取樣電阻構成，執行單元由雙向穩壓管與繼電器所構成。雙向穩壓管和繼電器線圈組成的串聯支路同時與取樣電阻、繼電器的常開觸點並聯連接。保護模塊的取樣電阻作為取樣檢測單元，其兩端電壓為穩壓管導通和繼電器線圈動作的啟動電壓，當流過取樣電阻的過電流值產生的過電壓驅動穩壓管導通後，繼電器線圈通電，同時常開觸點閉合，使得後續過電流經由繼電器觸點構成的短路支路流入大地，實現對後續並聯的容性在線監測設備校驗裝置的過電流保護。取樣電阻值的選取由雙向穩壓管的動作電壓和被試容性設備的最大湧流幅值決定。通過繼電器動作電流和動作響應時間的合理配合，確保觸點能在過電流產生的前半個周波內閉合短路，以實現快速保護。
權利要求1. 一種用於變電站容性在線監測設備校驗過程的綜合保護裝置，其特徵是設置保護模塊(4)與容性在線監測設備(3)並聯布置，實現對容性設備(I)、容性在線監測設備校驗裝置(5)的保護；保護模塊(4) 一端直接與容性設備的末屏引線(2)連接，另一端與大地連接；其中保護模塊(4)包括取樣單元和執行單元兩部分，取樣單元由取樣電阻(8)構成，執行單元由雙向穩壓管(6)與繼電器所構成；連接結構為雙向穩壓管(6)和繼電器線圈(7)組成的串聯支路同時與取樣電阻(8)、繼電器的常開觸點(9)並聯連接。
專利摘要一種用於變電站容性在線監測設備校驗過程的綜合保護裝置，設置保護模塊(4)與容性在線監測設備(3)並聯布置，實現對容性設備(1)、容性在線監測設備校驗裝置(5)的保護；保護模塊(4)一端直接與容性設備的末屏引線(2)連接，另一端與大地連接；其中保護模塊(4)包括取樣單元和執行單元兩部分，取樣單元由取樣電阻(8)構成，執行單元由雙向穩壓管(6)與繼電器所構成；連接結構為雙向穩壓管(6)和繼電器線圈(7)組成的串聯支路同時與取樣電阻(8)、繼電器的常開觸點(9)並聯連接。本實用新型是一種用於變電站容性在線監測設備校驗過程的綜合保護裝置，在容性在線監測設備校驗過程中，具有保護變電站容性在線監測設備校驗裝置避免遭受系統內再合閘瞬間產生的過電流衝擊、以及保護試驗人員和試驗設備安全的功能，且具有安全、大功率、高可靠性等顯著優點。
文檔編號H02H9/02GK202424152SQ201220038430
公開日2012年9月5日 申請日期2012年2月7日 優先權日2012年2月7日
發明者曹敏, 李毅, 畢志周, 王任, 王作松, 王賦 申請人:雲南電力試驗研究院(集團)有限公司電力研究院