中性點不接地電網中互感器諧振的抑制裝置的製作方法

2023-12-01 07:33:41 2

專利名稱：中性點不接地電網中互感器諧振的抑制裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型是高電壓技術領域中抑制中性點不接地電網中電壓互感器引起的鐵磁諧振的新型裝置。
在中性點不接地的配電網絡中，電磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振過電壓頻繁發生，造成互感器的發熱噴油、套管炸裂、熔絲熔斷以及其他電氣設備的閃絡擊穿事故。
由於6～35KV配電網絡遍及全國各個角落以及這種諧振現象所帶來的嚴重危害，我國對此進行了大量的模擬研究和實測試驗工作，其重要性質和過電壓現象均已基本掌握；與此同時，許多單位提出了不同的消諧措施，取得了一定的成效。但是，由於這種諧振現象的固有特點，上述措施均存在著一定程度的缺陷。
例如，在開三角繞組兩端並接一個數白瓦的白熾燈泡，只能對6～10KV的空母線合閘起到消諧作用。在互感器高壓繞組中性點上串接一個數十至上百千歐的阻尼電阻雖能抑制諧振，但當發生單相接地或其他暫態過程時，電阻上(即中性點上)產生頗大壓降，對於中性點弱絕緣的互感器，此壓降將會超過中性點的絕緣水平，因而此法不能採用。改善互感器的勵磁特性只能減少出現諧振的概率。在中性點上串接一個附加互感器，雖能防止互感器的燒毀事故，但不能完全抑制諧振，而且只能用於中性點為全絕緣的互感器。目前，國內已生產若干種消諧裝置，它們在發生諧振時將開三角繞組加以短接，這是十分有效的，但是實踐充分證明，當發生基波諧振時，總是一相對地電壓接近於零，另外兩相電壓則接近於線電壓，其結果使得基波諧振和單相接地幾乎無法區別，而在接地情況下短接開三角繞組會使互感器過熱燒毀，這是不容許的。
由於以上的原因，在當前情況下，互感器諧振引起的絕緣損壞事故仍然頻繁發生。
本實用新型就是針對上述情況而研製的一種保護裝置，它能正確區分接地故障和鐵磁諧振，並能可靠地抑制所有中性點不接地電網中互感器引起的鐵磁諧振過電壓。
本裝置由兩部分組成，即接地鑑別器JB和開三角繞組短接器DJ。鑑別器的構成原理如

圖1所示，C1為接在互感器高壓繞組L1的中性點上的交流電容，作為隔斷直流和提供交流通道之用；直流電勢E經電阻R1和R2而與C1相併接。在正常運行和發生諧振的情況下，直流通道不存在，電阻R2上不產生直流壓降，動作電路A接受不到信號，鑑別器也就不動作。當發生接地故障時，電勢E經L1和接地點構成直流通道，R2上出現直流壓降，其信號引至動作電路A，其中繼電器J1動作，開三角繞組L2迴路中的常閉結點K1打開，使得短接器DJ脫離開三角電源而不能動作，互感器也就處在正常的接地工作狀態。這裡R1和R2為百千歐級的大電阻，藉以保證鑑別器在接地電阻很大的情況下仍能可靠動作；信號電阻R2的兩端並接一個交流大電容C2，以免在單相弧光接地時造成誤動作。同時，C1兩端並接一個大電阻R，起到洩放多餘直流電荷的作用。如果電網中設有多個互感器，每個互感器的中性點上均應並接一個電容C1。
消除互感器諧振的最佳方法是將開三角繞組瞬間短接，這就是短接器DJ的功能。當發生諧振時，開三角繞組兩端出現電壓，它使動作電路H及其繼電器J2動作，常開結點K2經延時後閉合，將電路Z並接到開三角繞組上，Z可以是一根短接導線，也可以是起到瞬間短路作用的大容量整流電容，從而使得諧振立即消失。K2延時閉合的目的，是當電網發生接地故障時，保證結點K1先行開斷而切除DJ，以免後者動作而將開三角繞組短接掉。
圖2為鑑別器的一個實施例子。當R2上由於電網接地而出現壓降時，其信號引入到電壓跟隨器G，其輸出端接至反相電壓比較器B，後者輸出低電平，通過反相器F而輸出高電平，使得三極體BG1和相應的繼電器J1動作，開三角電路中的常閉結點K1打開，切除了短接器DJ。反之，當發生諧振時，R2上沒有壓降，J1不動作，K1處在原有的閉合狀態，短接器DJ就可動作而消諧。
圖3為短接器的實施例子，它用諧振時出現的開三角電壓作為電源，經降壓變壓器T和整流後直接引至反相比較器B，再經反向器F輸出高電平，通過延時電路R15～C4而使三極體BG2和繼電器J2動作，後者的常開結點K2閉合，使得電路Z並接到開三角繞組上而消諧。
電路Z是一根導線，或者是兩種不同的整流電路接線方式，即圖4中的兩個反極性半波整流方式和橋式全波整流方式，其中電解電容C8的兩端分別並接一個放電電阻R8。
本裝置結構輕巧，十分安全，能可靠地抑制互感器引起的諧振現象，可在中性點不接地的電網中普遍應用。
權利要求1.一種中性點不接地電網中電壓互感器引起的鐵磁諧振的抑制裝置，由接地鑑別器JB和開三角繞組短接器DJ兩部分組成，其特徵在於所述的接地鑑別器JB由接在互感器高壓繞組L1的中性點上的交流電容C1、同C1相併接的電阻R1、R2、和串聯直流電勢E、以及動作電路A構成，當R2兩端出現直流壓降時，通過A而驅動繼電器J1動作；所述開三角繞組短接器DJ通過J1的常閉結點K1並接在開三角繞組L2上，由延時動作電路H和電路Z構成，當開三角上出現電壓時，通過H而驅動繼電器J1，電路Z經J2的常開結點K2並接到開三角繞組上。
2.如權利要求1所述的中性點不接地電網中互感器諧振的抑制裝置，其特徵在於所述的R1和R2為百千歐級的大電阻，R2的兩端並接一個交流電容C2，交流電容C1的兩端並接一個大電阻R。
3.如權利要求1、2所述的中性點不接地電網中互感器諧振的抑制裝置，其特徵在於所述的電路Z可以是一根導線，也可以是大容量的整流電容C8，後者採取兩個反極性的半波整流方式或橋式全波整流方式，每個電容器C8的兩端並接放電電阻R8。
專利摘要本裝置能可靠抑制配電網絡中電壓互感器引起的鐵磁諧振，分接地鑑別器JB和開三角短接器DJ兩部分。JB由互感器高壓繞組的中性點電容C
文檔編號H02J3/00GK2088754SQ90222209
公開日1991年11月13日 申請日期1990年10月13日 優先權日1990年10月13日
發明者陳維賢, 花濤, 魯鐵成 申請人:武漢水利電力學院