快速开关型消弧消谐装置及其运行方法制造方法及图纸

快速开关型消弧消谐装置及其运行方法，涉及电路保护技术领域，包括运行监测模块、自动恢复模块、接地故障控制模块、接地选线模块、故障报警模块、时间记忆模块、消谐模块和远传模块，自动恢复模块与运行监测模块进行连接，接地故障控制模块与自动恢复模块进行连接，接地选线模块与接地故障控制模块进行连接，故障报警模块与接地选线模块进行连接，时间记忆模块与故障报警模块进行连接，消谐模块与接地故障控制模块进行连接，远传模块分别与故障报警模块和时间记忆模块进行连接。包括接地故障控制模块的运行方法和接地选线模块的运行方法。本发明专利技术快速消弧消谐，接地故障选线以及判别速度快，准确性高，综合性能全面。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及电路保护
，具体涉及快速开关型消弧消谐装置及其运行方法。
技术介绍
：现有中的选线、单相接地故障的保护装置一般都各自独立的，研究电缆，架空线及混联线路等各种不同线路条件下，发生各种类型单相接地故障类型对配电网的安全性保护具有重要的意义。现有的故障判别方法主要有一下几种，现分析其特点如下：对低阻接地不敏感、硬件阈值的设定需要根据专家经验，不同的系统阈值一般不同，增加了判别的难度、实现较为困难或者需要收集大量的故障数据，且不能判断具体的故障相。而选线保护长期成为现场运行中的一大难题，其难点主要体现在五个方面：(1)故障稳态信号微弱，检测灵敏度低(2)单相接地状况复杂，故障点电弧影响大(3)现场干扰大，信噪比小(4)消弧线圈补偿度影响大(5)故障暂态特性复杂。
技术实现思路
：本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有的技术缺陷，提供一种使用方便，综合性能全面、接地故障选线以及判别速度快，准确性高的快速开关型消弧消谐装置及其运行方法。本专利技术所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：快速开关型消弧消谐装置，其特征在于：包括运行监测模块、自动恢复模块、接地故障控制模块、接地选线模块、故障报警模块、时间记忆模块、消谐模块和远传模块，所述的自动恢复模块与运行监测模块进行连接，所述的接地故障控制模块与自动恢复模块进行连接，所述的接地选线模块与接地故障控制模块进行连接，所述的故障报警模块与接地选线模块进行连接，所述的时间记忆模块与故障报警模块进行连接，所述的消谐模块与接地故障控制模块进行连接，所述的远传模块分别与故障报警模块和时间记忆模块进行连接。所述的装置还包块过电压保护模块。所述的装置还包括电压互感器、电流互感器和消弧电路器，所述的电压互感器连接在运行监测模块上，所述的电流互感器连接在基底选线模块上，所述的消弧电路器连接在自动回复模块和接地故障控制模块之间。所述的接地故障控制模块的运行方法包括以下步骤，a、监测PT二次侧开口三角零序电压；b、判断是否出现零序电压，若是出现零序电压则进入步骤c，若未出现零序电压则进入步骤a；c、对零序电压频率是否为工频，若不是工频，则得出结论，判断为高频、分频铁磁谐振，发出信号使得响应消谐装置动件；若是工频则进入步骤d；d、读取三相电压监测数据，若其中一相或两相为正常相电压，其他相电压为零，则判断发生了PT一次侧断线故障，系统发出警告信号；若出现的不是这种情况则进入步骤e；e、在PT的中性点与大地之间投入一个正常闭合的单相接地开关，此时，使接地开关跳闸，并迅速重合；f、判断开口三角电压是否为存在，若存在则判断为单相接地故障；若不是则判断为判断为基频铁磁谐振，发出信号使得响应消谐装置动作。接地选线模块的运行方法包括以下步骤。当发生接地时，零序电压触发选线装置进入采集状态采集各回路零序电流，经过处理取出各回路第一阶段零序电流数据后；如果是弧光接地，消弧设备把弧光接地强行变为金属接地，选线装置再进行采集状态采集各回路零序电流，得到第二阶段零序电流数据；然后将各回路第二阶段零序电流数据减去相对应的第一阶段零序电流数据得到增量值，增量最大的一路线即为故障线。所述的过电压保护模块为自脱离免维护组合式过电压保护器。所述的消谐模块为抗饱和电压互感器并在一次绕组中性点加装半导体自限流强阻尼抑制器。本专利技术首先通过监测电磁电压互感器二次侧开口三角是否出现零序电压来判断系统是否发生了单相接地、PT铁磁谐振和PT断线故障，若零序电压为零，则系统继续进入监测状态；若零序电压不为零，则对零序电压频率进行分析来判断故障是否为高频或分频谐振。若频率不是工频，则判断发生了高频或分频谐振，发出信号使得相应消除谐振装置动作；若频率为工频则进一步判断故障类型。读取三相电压监测数据，若其中一相或两相为正常相电压，其他相电压为零，则判断发生了PT一次侧断线故障，系统发出警告信号；若出现的不是这种情况，则进一步判断是单相接地故障还是基频铁磁谐振。在PT的中性点与大地之间投入一个正常闭合的单相接地开关，此时，使接地开关跳闸，并迅速重合。若开口三角电压是由谐振引起的，则接地开关的断开切断了PT的零序回路，破坏了谐振条件，再次重合不会导致产生新的激发和谐振，而是恢复正常运行，开口三角电压为0，判断为基频铁磁谐振，发出信号使得响应消谐装置动作；若开口三角电压是由单相接地故障产生的，则接地开关断开重合后，开口三角电压仍然超过阈值，且单相开关的重合不影响PT原定的电压指示功能，判断为单相接地故障，并运行下一个子程序。研究电缆，架空线及混联线路等各种不同线路条件下，发生各种类型单相接地故障类型时的判别方法，旨在为故障选线、定位及快速开关消弧装置动作提供原始依据。根据对配电网相关故障的理论分析与仿真计算，对各种可引起PT二次侧开口三角电压值升高的故障类型和故障机理进行理论分析，归纳总结各种故障类型的特征参量规律；并利用EMTP电磁暂态仿真软件建立不同故障类型的仿真模型，计算得到相关特征参量值，与理论分析结果相互验证。中性点不接地配电系统引起PT开口三角零序电压升高的故障类型有单相接地故障、铁磁谐振谐振和PT断线故障，经过前期研究和本期验证整理得到这三种故障类型特征参量列表如下：配电网常见故障类型的特征参量在对各种故障类型的理论分析和仿真计算基础上，提出快速、高效的单相接地故障、PT铁磁谐振及PT断线故障的判别方法，根据故障判别方法，计算机编程实现快速开关型消弧消谐装置故障判别方法及相关动作策略。本专利技术综合考虑现有选线方法的不足，针对中性点不接地系统，利用电弧熄灭前后故障线路零序电流变化最大的原则，结合群体比幅比相法、主动式电流增量法进行故障选线方法研究。同时，为保证信号判别的准确性，对零序电压和零序电流进行预处理，采用Butterworth数字滤波器、LMS自适应滤波器、卡尔曼滤波器等方法对信号进行有效的处理，提取更可靠的信号成分，提高选线正确率。通过国内外各种接地方式故障定位方法调研报告通过对国内外研究现状和现有定位保护技术的分析和评价，本专利技术考虑利用快速开关合闸前后故障线路零序电流变化最大的原则，将几种定位方法相结合，采用FTU等方法进行故障区间定位。本专利技术功能：运行监测功能：正常运行时装置面板上显示系统运行电压，并可与上一级实现数据远传，还能向外部回路提供二次电压信号，取代常规的PT柜及其监测仪表。接地故障控制功能：系统发生单相接地故障时，装置能在3ms之内将故障相直接接地，装置控制器发出报警并输出继电器接点信号，熄灭接地电弧，将非故障相的弧光接地过电压限制在线电压的安全水平，有效地控制故障的进一步发展，并能维持系统带单相接地故障至少运行2小时，以保证足够的倒闸操作时间。同时控制器需要联动控制架空线路的户外柱上开关，当总站合闸立即发出信号合户外柱上分相开关，当总站分闸立即发出信号分户外柱上分相开关。同时对户外柱上分相开关的状态进行监控。接地选线功能：作为总站选线控制装置，能对各分站选线数据接收并综合判断，找出具体故障线路；基于最大增量原理的小电流选线模块，根据电弧熄灭前后各条线路零序电流的变化，快速准确地选出故障线路，并在面板上给出故障线号。无论消弧装置接地保护功能是否投入运行，小电流选线装置应能正常工作。自动恢复本文档来自技高网...

【技术保护点】
快速开关型消弧消谐装置，其特征在于：包括运行监测模块、自动恢复模块、接地故障控制模块、接地选线模块、故障报警模块、时间记忆模块、消谐模块和远传模块，所述的自动恢复模块与运行监测模块进行连接，所述的接地故障控制模块与自动恢复模块进行连接，所述的接地选线模块与接地故障控制模块进行连接，所述的故障报警模块与接地选线模块进行连接，所述的时间记忆模块与故障报警模块进行连接，所述的消谐模块与接地故障控制模块进行连接，所述的远传模块分别与故障报警模块和时间记忆模块进行连接。

【技术特征摘要】
1.快速开关型消弧消谐装置，其特征在于：包括运行监测模块、自动恢复模块、接地故障控制模块、接地选线模块、故障报警模块、时间记忆模块、消谐模块和远传模块，所述的自动恢复模块与运行监测模块进行连接，所述的接地故障控制模块与自动恢复模块进行连接，所述的接地选线模块与接地故障控制模块进行连接，所述的故障报警模块与接地选线模块进行连接，所述的时间记忆模块与故障报警模块进行连接，所述的消谐模块与接地故障控制模块进行连接，所述的远传模块分别与故障报警模块和时间记忆模块进行连接。2.根据权利要求1所述的快速开关型消弧消谐装置，其特征在于：所述的装置还包块过电压保护模块。3.根据权利要求1所述的快速开关型消弧消谐装置，其特征在于：所述的装置还包括电压互感器、电流互感器和消弧电路器，所述的电压互感器连接在运行监测模块上，所述的电流互感器连接在基底选线模块上，所述的消弧电路器连接在自动回复模块和接地故障控制模块之间。4.根据权利要求1所述的快速开关型消弧消谐装置的运行方法，其特征在于：所述的接地故障控制模块的运行方法包括以下步骤，a、监测PT二次侧开口三角零序电压；b、判断是否出现零序电压，若是出现零序电压则进入步骤c，若未出现零序电压则进入步骤a；c、对零序电压频率是否为工频，若不是工频，则得出结论，判断为高频、分频铁磁谐振，发出信号使...

【专利技术属性】
技术研发人员：许达伟，
申请(专利权)人：安徽合凯电气科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34