一种新型配网故障监测处理装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种新型配网故障监测处理装置，包括接地变压器、自动跟踪消弧线圈系统、可控电抗器、高压接触器和远程控制屏；接地变压器与配电网连接，并采用Z形接线产生配电网中性点；自动跟踪消弧线圈系统包括一次绕组、二次绕组和就地控制柜；一次绕组的两端分别与配电网中性点和接地端连接；二次绕组与就地控制柜连接；就地控制柜的内部装配有大功率可控硅以及滤波装置，就地控制柜与远程控制屏连接；可控电抗器的一端通过有源滤波器接地，另一端通过高压接触器与配电网中性点连接。本实用新型专利技术实现消弧线圈与可控电抗器的联合使用，区分瞬时性接地和永久性接地而采取不同的应对措施，提高了供电安全性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种新型配网故障监测处理装置
本技术涉及电子电力
，尤其涉及一种分布式自适应配网故障监测处理装置。
技术介绍
近年来，我国各地供电系统逐步建设了配网自动化系统，对提高配电网运行管理水平起了积极作用。实现故障的快速定位隔离是配网自动化的一项核心功能，但随着电网的发展，电网的容量越来越大、对电网的可靠性要求越来越高、对智能化提出更高要求，传统的消弧线圈接地方式暴露出越来越多的弊端，主要体现在：首先，不能自动切除非瞬时性单相接地故障，整个配电系统须承受较长时间的工频过电压(线电压)，因此对设备的绝缘水平要求高；第二，不能自动辨别非瞬时性接地故障和瞬时性接地故障并加以区别处理；第三，接地故障的长时间存在不利于设备及人身安全，有安全隐患；第四，与配网自动化系统无法协调配合。现有技术中采用不能自动控制的消弧线圈接地方式，该接地方式不能满足无人值守变电站的要求，且不能防止谐振，也解决不了很小电流(残流)情况下的接地选线问题。因此该消弧线圈接地方式在过去的一段时期内未能扩大应用。后来开发的可控消弧线圈(CASC)在初期仍具有一些缺点，如伏安特性线性不理想、响应速度慢、电流调节范围窄，且不能连续调节、转动及传动机构复杂等。由于响应慢，该方式在某些情况下就会损害电力设备或造成人身伤害。采用预调的方式后虽在某种程度上相对提高了响应速度，但由于阻尼电阻在全补偿范围内很难与该方式配合，导致阻尼电阻烧毁或虚幻接地。特别是，目前的小电流接地选线技术尚不成熟，使寻找故障线路成为难题，且要求配电网设备保持较高的绝缘水平。消弧线圈接地方式仍只能应用于主要由架空线路组成的配电网。低阻接地虽然避免了系统的过电压问题，但跳闸率过高，不能适应对供电可靠性越来越高的要求，尤其是在架空线路与电缆混合的配电网中此问题更为突出。同时，单相接地时产生的巨大接地电流将使地电位升高，严重时会超过安全值，可能对通信线路、低压电器和人身安全造成不利影响，这是该方式的先天缺陷。随着电力配电系统与电信网共处系统的日益增加，用户使用的敏感元件(电脑、电子控制、电力电子等)日益增多，以及国际标准对低压设备耐压要求的降低，低阻接地方式这一不可克服的缺陷越来越不能被用户所接受。尤其在电缆使用量逐渐增多、电网迅速扩大，使电容电流大增的情况下，用电阻将单相接地故障电流限制到远小于两相短路电流而同时又要满足过电压要求的做法已非常困难，即采用低阻接地方式已非常不经济。因此，低阻接地方式不仅不适合于以架空线路为主的农网，也将越来越不适合于以电缆为主、容量不断扩大的城网。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是，提供一种自适应配网故障监测处理装置，以适应配网自动化的发展需要，提高配电网在接地故障处理上的控制能力。为解决以上技术问题，本技术实施例提供一种新型配网故障监测处理装置，包括：接地变压器、自动跟踪消弧线圈系统、可控电抗器、高压接触器和远程控制屏；所述接地变压器与配电网连接，并采用Z形接线产生配电网中性点；所述自动跟踪消弧线圈系统包括一次绕组、二次绕组和就地控制柜；所述一次绕组的两端分别与所述配电网中性点和接地端连接；所述二次绕组与所述就地控制柜连接；所述就地控制柜的内部装配有大功率可控硅以及滤波装置，并且，所述就地控制柜与所述远程控制屏连接；所述可控电抗器的一端接地，另一端通过所述高压接触器与所述配电网中性点连接。进一步地，所述可控电抗器与所述接地端之间还设置一有源滤波器；所述可控电抗器采用磁阀式可控电抗器。谐波在母线、开关、变压器上的发热量大，特别是夏天，负载重的时候容易出现脱扣情况；谐波容易造成电容器的过流损坏，造成电容器与系统电网的谐振，引起电容的爆燃，频繁损坏等问题，严重的会造成火灾与系统进线保护；电流谐波会在系统阻抗上形成电压降，从而产生电压谐波，电压谐波过大会引起用电设备的损坏或能耗变大，导致损失，同时从上级电网看，对公用电网造成损失，如超出国标，电力可能会要求整改，甚至停电。因此本技术在所述可控电抗器与所述接地端之间还设置有源滤波器能有效避免或者减少谐波对监测装置的干扰，提升整体可靠性和安全性。进一步地，所述远程控制屏包括信号测量装置和控制装置。优选地，所述自动跟踪消弧线圈系统包括变压器式可控电抗器；所述一次绕组作为所述变压器式可控电抗器的工作绕组接入配电网中性点；所述二次绕组为所述变压器式可控电抗器的控制绕组；所述控制绕组包括两个反向连接的可控硅晶闸管；所述可控硅晶闸管的导通角在0°～180°之间。进一步地，所述就地控制柜设有超时检测器和实时监控装置；所述超时检测器用于检测所述一次绕组与所述二次绕组的投切时间长度；所述实时监控装置包括红外测温探头、电流测量装置和阻值测量装置，用于监控所述可控电抗器的工作状态以及在所述可控电抗器工作异常时发出告警信息。进一步地，所述就地控制柜包括多重滤波器、自动量程跟踪装置、跳闸接口和信息传输接口中的一个或多个组合。进一步地，所述远程控制屏还包括人机界面和液晶显示器。进一步地，所述的新型配网故障监测处理装置还包括电流互感器和零序过滤器。具体地，所述的新型配网故障监测处理装置还包括线路故障判断器；所述线路故障判断器分布安装在配电网中，包括故障判断器、无线传输中集单元、信号发生装置和监控系统。优选地，所述接地变压器的配电网中性点上装设有独立的二阶段零流保护装置，所述接地变压器的电源侧装设有三相二段式电流保护装置。本技术提供的新型配网故障监测处理装置，当发生瞬时性接地故障时，由自动跟踪消弧线圈补偿产生的谐波，基于短时可控电抗器补偿零序电压和零序电流，减小流经故障点的电流，熄灭电弧；自动跟踪消弧线圈接地方式避免了巨大的接地故障电流带来的一系列问题,又能使瞬时性接地故障自动消除而不影响供电。随着时间的推移，若接地故障仍未消除，三相电压仍不平衡，即发生非瞬时性单相接地故障或永久接地故障时，超过整定时间后投入接地可控电抗器，减小接地电流保护线路，到达线路保护整定时间后线路保护动作，故障线路断开与母线连接，系统三相电压恢复平衡，则断开或退出运行接地小电抗器。本装置采用的磁阀式电抗器能够实现可连续平滑调整，调节范围宽，且调节响应时间短，此外，由于无机械动作设备，气隙固定，振动小，噪声低，具有运行维护简单的特点；在电抗器与地之间串联了有源滤波器，以降低谐波对系统的干扰。本技术提供的新型配网故障监测处理装置，当发生瞬时性接地故障时，利用自动跟踪的消弧线圈实现快速补偿；当发生非瞬时性接地故障时，能正确选出故障线路并跳闸，不影响其他非故障线路的正常运行；同时保证接地故障在持续的短时间内，使系统的绝缘水平可与低阻接地时的相同。附图说明图1是本技术提供的新型配网故障监测处理装置的一个实施例的结构示意图；图2是本技术提供的自动跟踪消弧线圈系统的一种结构示意图；图3是本技术提供的新型配网故障监测处理装置的一种具体架构图；图4是本技术提供的变压器式可控电抗器的物理特性实测结果图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参见图1，是本技术提供的新型配网故障监测处理装置的一个实施例的结构示意图。在本实施例中，所述的新型配网故障监测处理装置包括：接地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型配网故障监测处理装置，其特征在于，包括：接地变压器、自动跟踪消弧线圈系统、可控电抗器、高压接触器和远程控制屏；所述接地变压器与配电网连接，并采用Z形接线产生配电网中性点；所述自动跟踪消弧线圈系统包括一次绕组、二次绕组和就地控制柜；所述一次绕组的两端分别与所述配电网中性点和接地端连接；所述二次绕组与所述就地控制柜连接；所述就地控制柜的内部装配有大功率可控硅以及滤波装置，并且，所述就地控制柜与所述远程控制屏连接；所述可控电抗器的一端接地，另一端通过所述高压接触器与所述配电网中性点连接。

【技术特征摘要】
1.一种新型配网故障监测处理装置，其特征在于，包括：接地变压器、自动跟踪消弧线圈系统、可控电抗器、高压接触器和远程控制屏；所述接地变压器与配电网连接，并采用Z形接线产生配电网中性点；所述自动跟踪消弧线圈系统包括一次绕组、二次绕组和就地控制柜；所述一次绕组的两端分别与所述配电网中性点和接地端连接；所述二次绕组与所述就地控制柜连接；所述就地控制柜的内部装配有大功率可控硅以及滤波装置，并且，所述就地控制柜与所述远程控制屏连接；所述可控电抗器的一端接地，另一端通过所述高压接触器与所述配电网中性点连接。2.如权利要求1所述的新型配网故障监测处理装置，其特征在于，所述可控电抗器与所述接地端之间还设置一有源滤波器；所述可控电抗器采用磁阀式可控电抗器。3.如权利要求2所述的新型配网故障监测处理装置，其特征在于，所述远程控制屏包括信号测量装置和控制装置。4.如权利要求1所述的新型配网故障监测处理装置，其特征在于，所述自动跟踪消弧线圈系统包括变压器式可控电抗器；所述一次绕组作为所述变压器式可控电抗器的工作绕组接入配电网中性点；所述二次绕组为所述变压器式可控电抗器的控制绕组；所述控制绕组包括两个反向连接的可控硅晶闸管；所述可控硅晶闸管的导通角在0°～180°之间。5.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建东，冯嘉顺，余明阳，张璐璐，
申请(专利权)人：海南电网有限责任公司三亚供电局，
类型：新型
国别省市：海南,46