消弧及過電壓保護裝置的製作方法

2023-10-10 04:58:49 2

專利名稱：消弧及過電壓保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力系統中使用的一種消弧及過電壓保護裝置。更具體地說，是用於3-35KV三相非直接接地系統對各種過電壓進行限制的保護裝置。
目前國外以及國內少數地區對此類電網採取中性點經小電阻接地的設計及運行方式，但這種系統是利用發生單相接地時人為增加短路電流使斷路器速斷動作的方法，直接將故障接地線路切除，不能分辨出金屬性接地或弧光接地，擴大了故障點電流的燒熾，並且在斷路器固有動作時間內產生的過電壓，無法進行有效限制，造成長時間、大面積停電，很不經濟。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是在被保護的三相電源與地之間設置兩條保護支路，限壓支路和消弧支路，限壓支路由氧化鋅非線性電阻FR組成，消弧支路由消弧電阻R和高壓快速開關DK組成。另外設置一個CPU控制中心，對系統工況進行檢測控制。
當系統有過電壓出現時，限壓支路首先投入工作，由氧化鋅非線性電阻將系統的過電壓限制在相關電器設備絕緣允許的範圍以內，同時CPU控制中心通過對信號轉換器ST以及電流信號轉換器輸送的信號進行處理，通過對Uao、Ubo、Uco的三相信號進行計算，判斷相別以及接地屬性，根據過電壓性質以及接地屬性作出以下處理如果過電壓的性質為瞬時的雷電過電壓或操作過電壓等，則由限壓支路的氧化鋅非線性電阻FR對電壓進行限制並吸收過電壓的能量，過電壓消除後，系統自動恢復正常工作，CPU控制中心僅僅作出記錄，消弧電阻不需要投入工作。如果接地故障是穩定的金屬性接地，則CPU僅發出故障相別的指示信號，由微機選線裝置查找接地故障點，並警報值班人員進行排除。如果接地故障是間歇性弧光接地，則由限壓支路的氧化鋅非線性電阻FR首先投入工作，將電壓限制在一個較低的水平，並提供信號給CPU控制中心，CPU通過對信號轉換器以及限壓支路提供的信號進行計算處理，判別出接地故障發生的相別及接地性質，發出指令將對應相的消弧支路快速投入，使消弧電阻R投入工作，將弧光消除，使系統由不穩定的弧光接地轉變為電阻接地，將過電壓控制在規程允許的範圍以內，同時限壓支路退出工作。滅弧電阻投入工作數秒後，CPU發出指令將其切除，同時，CPU對接地性質進行再判斷，如果此時的間歇性弧光接地已經消除，則該次故障為偶發性弧光接地，系統恢復正常工作。如果仍然為間歇性弧光接地，則認定為永久性弧光接地，消弧電阻R再次投入，並在故障排除之前不再切除，CPU同時發出信號交由微機選線裝置進行故障查找並告知值班人員。
本實用新型的有益效果是，對系統可能的過電壓採取兩級保護，第一級利用氧化鋅電阻的非線性將過電壓限制在一定的範圍內，第二級利用消弧電阻將氧化鋅無法承受的過電壓轉化為消弧電阻接地。如此設計，可以實現對系統過電壓全方位的保護。


圖1是本實用新型的電路原理圖。
圖中FR.氧化鋅非線性電阻，R.線性消弧電阻，CPU.檢測控制中心，DK.單相高壓快速開關，ST.電壓信號轉換器，CT.電流信號轉換器，FU.高壓限流熔斷器，K.隔離開關。
如圖所示，在被保護系統三相電源與地之間，設置由氧化鋅非線性電阻FR組成的限壓支路，該支路一端與三相電源對應相電連接，另一端與接地線電連接。
如圖所示，在被保護系統三相電源與地之間，設置由一個線性消弧電阻R與三個單相高壓快速開關DK組成的消弧支路，三個單相高壓快速開關DK的進線端與三相電源對應電連接，高壓快速開關DK的出線端與線性消弧電阻R的一端連接在一起，線性消弧電阻R的另一端與接地線電連接。
如圖所示，設置一個CPU檢測控制中心，CPU檢測控制中心的電壓信號來自於電壓信號轉換器ST，電流信號來自於電流信號轉換器CT，電壓信號轉換器ST的輸入信號由系統採集，電流信號轉換器CT的輸入信號由限壓支路採集。
權利要求1.一種三相非直接接地電力系統所使用的消弧及過電壓保護裝置，其特徵在於在被保護系統三相電源與地之間，設置由氧化鋅非線性電阻FR組成的限壓支路和由線性消弧電阻R、單相高壓快速開關DK組成的消弧支路，所述的限壓支路和消弧支路分別作為系統的第級保護和第二級保護，第二級保護的消弧電阻R在系統發生氧化鋅非線性電阻FR無法承受的過電壓時由單相高壓快速開關DK避合將其投入。
2.根據權利要求1所述的消弧及過電壓保護裝置，其特徵在於消弧支路由一個線性消弧電阻R和三個單相高壓快速開關DK組成，單相高壓快速開關DK的進線端與三相電源對應電連接，高壓快速開關DK的出線端與線性消弧電阻R的一端連接在一起，線性消弧電阻R的另一端與接地線電連接。
專利摘要一種消弧及過電壓保護裝置，在被保護系統的三相電源與地之間設置兩條保護支路，一條由氧化鋅非線性電阻FR組成的限壓支路，另一條由線性消弧電阻R和單相高壓快速開關組成的組成的消弧支路。對系統可能的過電壓採取兩級保護，第一級利用氧化鋅電阻的非線性將過電壓限制在一定的範圍內，第二級利用消弧電阻將氧化鋅無法承受的過電壓轉化為消弧電阻接地。如此設計，可以對三相非直接接地電力系統所可能發生的過電壓實現全方位的保護。
文檔編號H02H9/04GK2559153SQ0223891
公開日2003年7月2日 申請日期2002年6月9日 優先權日2002年6月9日
發明者朱洪領, 陳勃 申請人:朱洪領