一種母線殘壓保持裝置的製作方法
2023-10-06 01:55:49 2
專利名稱：一種母線殘壓保持裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及中壓電網的支路短路保護裝置，具體一種母線殘壓保持裝置。
背景技術：
電力電網中壓系統或企業內部中壓電網某一電壓等級的供電系統中，若某一條支路發生短路，與該支路相連的母線上電壓陡降嚴重，母線殘餘的電壓(以下稱殘壓)一般低於額定電壓的20%，只有當該支路斷路器開斷，切除了短路故障，母線電壓才能恢復。母線電壓從陡降到恢復這段時間就是我國現行斷路器(開關)開斷短路故障的時間，大約在70 IOOms左右，即微機綜合保護判斷故障的時間(10ms-20ms)，加上斷路器固有動作時間(40ms-60ms),再加上電弧過零時間(< 20ms左右)。母線電壓出現凹陷這段時間，企業供電系統稱之為「晃電」。「晃電」發生期間，母線殘壓很低，使一些未發生短路故障的關聯繫統負載運行中斷，如:變頻器、電磁閥等運行中斷。這些對「晃電」反應明顯的負載稱之為敏感負載，其特點是有機械運動以及有電能或磁能儲能元件的存在。企業內使用的電機多為異步電機，而異步電機的旋轉磁場的保持來自於電網的無功支持，某支路短路時母線殘壓很低，其他支路上的異步電機得不到無功支持，且還要向短路點輸出短路電流，異步電機的短路時間常數T 一般在30ms以下，「晃電」時間接近3 T，按指數規律衰減的異步電機的磁場消耗殆盡，在短路故障點切除後電壓恢復的時刻，電網對異步電機重建磁場產生了 5-7倍額定電流的衝擊，造成繼電保護誤動作。國內目前為解決短路故障帶來的關聯繫統故障問題，使用工業UPS及提高電機阻抗等輔助技術來解決繼電器及關聯繫統負載運行中斷問題，但無法解決故障解除後啟動電流對電動機衝擊問題。
實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種母線殘壓保持裝置，其結構簡單，安裝於中壓電網的支路上，有效利用羅克線圈檢測支路短路狀況，及時切除短路部分，保證支路的正常使用，母線殘壓能迅速恢復並得到保持。本實用新型的技術方案為:一種母線殘壓保持裝置，包括測控單元，高阻抗限流單元，以及分別與測控單元連接的真空斷路器、快速換流器、羅克線圈和電流互感器；所述的快速換流器與羅克線圈串聯形成通路，通路與高阻抗限流單元並聯形成短路保護電路，且所述的真空斷路器、短路保護電路和電流互感器串聯連接。所述的真空斷路器的輸出端分別與通路的輸入端、高阻抗限流單元的輸入端連接，所述的電流互感器的輸入端分別與通路的輸出端、高阻抗限流單元的輸出端連接。所述的快速換流器的輸出端與羅克線圈的輸入端串聯形成通路，快速換流器的輸入端作為通路的輸入端，羅克線圈的輸出端作為通路的輸出端。[0011]所述的高阻抗限流單元選用電容、電阻或電感。本實用新型的優點:本實用新型根據羅克線圈檢測支路短路狀況，短路時，使電流通過高阻抗限流單元，限制短路電流，短路電流幅值大大降低，使支路設備在發生短路故障6 16毫秒內，將母線殘壓保持在額定電壓的95%以上，保證其他無故障支路敏感負載正常工作，同時主變壓器等設備所受到的短路衝擊大大降低；本實用新型設置有真空斷路器，在短路故障無法解除時，斷開真空斷路器，使電流也不能通過高阻抗限流單元，徹底切斷支路電流，使母線電壓恢復正常；本實用新型的電流互感器實時採集支路電流然後傳輸給測控單元，當檢測支路電流接近額定電流時，測控單元立即給快速換流器命令，快速換流器閉合，高阻抗限流單元退出，短路支路即可恢復正常運行；本實用新型結構簡單、製作成本低，在20毫秒以內將出現短路故障的支路阻抗增加到關聯繫統總阻抗的20倍以上，將母線殘壓恢復及保持到額定電壓的95%以上；使用本實用新型母線殘壓保持裝置後，當支路內發生短路故障時，母線殘壓能迅速恢復並得到保持。
圖1是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的安裝結構示意圖。
具體實施方式
見圖1，一種母線殘壓保持裝置，包括測控單元，高阻抗限流單元R，以及分別與測控單元連接的真空斷路器QF、快速換流器ZK、羅克線圈LK和電流互感器CT ;快速換流器ZK的輸出端與羅克線圈LK的輸入端串聯形成通路，通路與高阻抗限流單元R並聯形成短路保護電路，且真空斷路器QF的輸出端分別與通路的輸入端、高阻抗限流單元R的輸入端連接，電流互感器CT的輸入端分別與通路的輸出端、高阻抗限流單元R的輸出端連接。見圖2，本實用新型安裝於支路上，其真空斷路器QF的的輸入端與母線連接，其電流互感器CT的輸出端與分支母線連接，其中，d為短路點。本實用新型的使用原理:(I)、當支路出現短路，測控單元通過羅克線圈LK監測支路短路電流，當短路電流大於設定值，測控單元向快速換流器ZK發出動作信號，快速換流器ZK在2-3毫秒內快速斷開通路，短路電流換流後經真空斷路器QF進入高阻抗限流單元R中，限制短路電流，短路電流幅值大大降低，使支路設備在發生短路故障6 16毫秒內，將母線殘壓保持在額定電壓的95%以上，保證其他無故障支路敏感負載正常工作，同時主變壓器等設備所受到的短路衝擊大大降低；(2)、支路內的短路故障切除後，電流互感器CT實時採集的支路電傳輸給測控單元，當支路電流接近額定電流時，測控單元立即給快速換流器ZK命令，快速換流器ZK在10毫秒內閉合，高阻抗限流單元退出，短路支路即可恢復正常運行；(3)、發生短路故障的支路在發生短路超過300毫秒，故障仍沒有解除，測控單元根據羅克線圈LK和電流互感器CT的採集值判定認為是故障點故障仍未解除，立即給真空斷路器QF發出斷開命令，徹底切除該支路，使母線電壓恢復正常。
權利要求1.一種母線殘壓保持裝置，其特徵在於:包括測控單元，高阻抗限流單元，以及分別與測控單元連接的真空斷路器、快速換流器、羅克線圈和電流互感器；所述的快速換流器與羅克線圈串聯形成通路，通路與高阻抗限流單元並聯形成短路保護電路，且所述的真空斷路器、短路保護電路和電流互感器串聯連接。
2.根據權利要求1所述的一種母線殘壓保持裝置，其特徵在於:所述的真空斷路器的輸出端分別與通路的輸入端、高阻抗限流單元的輸入端連接，所述的電流互感器的輸入端分別與通路的輸出端、高阻抗限流單元的輸出端連接。
3.根據權利要求1所述的一種母線殘壓保持裝置，其特徵在於:所述的快速換流器的輸出端與羅克線圈的輸入端串聯形成通路，快速換流器的輸入端作為通路的輸入端，羅克線圈的輸出端作為通路的輸出端。
4.根據權利要求1所述的一種母線殘壓保持裝置，其特徵在於:所述的高阻抗限流單元選用電容、電阻或電感。
專利摘要本實用新型公開了一種母線殘壓保持裝置，包括測控單元，高阻抗限流單元，以及分別與測控單元連接的真空斷路器、快速換流器、羅克線圈和電流互感器；快速換流器與羅克線圈串聯形成通路，通路與高阻抗限流單元並聯形成短路保護電路，且真空斷路器、短路保護電路和電流互感器串聯連接。本實用新型結構簡單、製作成本低，在20毫秒以內將出現短路故障的支路阻抗增加到關聯繫統總阻抗的20倍以上，將母線殘壓恢復及保持到額定電壓的95%以上；使用本實用新型母線殘壓保持裝置後，當支路內發生短路故障時，母線殘壓能迅速恢復並得到保持。
文檔編號H02H7/22GK203014359SQ20122070184
公開日2013年6月19日 申請日期2012年12月18日 優先權日2012年12月18日
發明者王川, 張國勇, 張文仲 申請人:安徽徽電科技股份有限公司