一种弧光故障保护系统及开关柜技术方案

本发明专利技术涉及电力设备技术领域，特别涉及一种弧光故障保护系统及开关柜，包括：控制装置和短路装置，控制装置包括弧光检测模块和处理模块；弧光检测模块用于检测负载回路及开关柜中出现的弧光；处理模块包括弧光故障信号接收单元和处理单元，弧光故障信号接收单元用于接收弧光故障信号，所述处理单元根据所述弧光故障信号发送短路指令；所述短路装置用于根据所述短路指令将所述负载回路转移到大地回路。弧光检测模块监测负载回路及开关柜是否出现弧光故障，当负载回路出现弧光故障时，控制装置控制短路装置迅速将出现弧光故障的负载回路转移到大地回路，并由主断路器将故障回路从电力系统中切除，从而避免了弧光故障导致的过电压危害。压危害。压危害。

【技术实现步骤摘要】
一种弧光故障保护系统及开关柜


[0001]本专利技术涉及电力设备
，特别涉及一种弧光故障保护系统及开关柜。

技术介绍

[0002]电力系统的操作、截流、谐振及雷击等过电压时刻都在威胁着电气设备的绝缘及电力系统的安全运行，其中尤以单相间歇性弧光接地过电压最为严重，单相弧光接地的过电压瞬时幅值最大可以达到20.4KV。如果弧光接地在接地点造成弧光间隙性反复燃烧,那么产生的过电压倍数将远远大于2.3倍。根据有关资料介绍在国外有些专家对单相弧光接地进行了实测果显示,过电压幅值高达正常相电压幅值的3-3.5倍。由此可见如此高的过电压一旦产生就将会在电力网络绝缘蒋弱环节形成闪络放电,严重时将破坏绝缘,造成相间短路或者损害电气设备。
[0003]电力系统常因单相弧光接地进而变成多相接地，且因处理不及时引起事故扩大而造成电力系统的大面积停电。尤其是间歇性弧光接地过电压导致的炸柜烧毁问题突出。同时针对舰艇、矿井等较封闭场合常常因间歇性弧光接地导致柜体及电缆绝缘材料有毒气体释放，严重威胁了人员生产生活。而间歇性弧光接地短路常常因电流较小不足以引起继电保护动作。

技术实现思路

[0004]本申请所要解决是发生弧光接地故障时故障回路不能及时与主回路断开对电力系统造成破坏的问题。
[0005]为解决上述技术问题，本申请的一个方面公开了一种弧光故障保护系统，包括：控制装置和短路装置，
[0006]所述控制装置包括弧光检测模块和处理模块；
[0007]所述弧光检测模块用于检测负载回路及开关柜中出现的弧光；
[0008]所述处理模块包括弧光故障信号接收单元和处理单元，所述弧光故障信号接收单元用于接收弧光故障信号，所述处理单元根据所述弧光故障信号发送短路指令；
[0009]所述短路装置用于根据所述断路指令将所述负载回路转移至大地回路并与主回路断开。
[0010]进一步的，所述短路装置为快速合闸断路器，所述快速合闸断路器包括第一接线端和第二接线端，所述第一接线端用于与所述负载回路中的主断路器连接，所述第二接线端与地面相接；
[0011]所述快速合闸断路器能够根据所述断路指令将所述负载回路中的母线与大地导通形成接地短路；所述负载回路中的继电保护装置根据接地短路产生的电流发送保护指令，所述保护指令用于将所述主断路器断开。
[0012]进一步的，所述快速合闸断路器包括快速斥力机构及灭弧室，所述快速斥力机构驱动所述快速合闸断路器合闸与分闸，所述灭弧室用于消除所述快速合闸断路器断开时产
生的弧光。
[0013]进一步的，弧光检测模块包括弧光分析单元，所述弧光分析单元通过弧光光谱分析检测弧光；和/或，
[0014]所述控制装置还包括警示模块，所述警示模块用于根据弧光故障信号发送警示信息。
[0015]进一步的，所述控制装置还包括电压电流测控模块，所述电压电流测控模块用于监测所述负载回路中的电压和电流。
[0016]进一步的，所述处理单元在所述负载回路中的电压和电流处于预设条件下，根据所述弧光故障信号发送短路指令。
[0017]进一步的，所述预设条件为所述负载回路对地电压大于额定相电压，所述负载回路的电流值小于kI；其中，k为电流系数，I为所述负载回路设计的额定短路电流值。
[0018]本申请的另一个方面公开了一种开关柜，包括柜体，所述柜体内设有如上所述的弧光故障保护系统。
[0019]进一步的，所述柜体内还设有电缆室、主断路器和测控室，
[0020]所述电缆室内设有第三接线端，所述第三接线端用于分别母线和所述主断路器连接；
[0021]所述主断路器一端与所述第三接线端连接，另一端分别与负载和所述断路装置连接；
[0022]所述测控室内设有电压电流测控模块，所述电压电流测控模块用于监测负载回路中的电压和电流。
[0023]进一步的，所述开关柜还包括穿墙套管，所述母线通过所述穿墙套管进入所述电缆室。
[0024]采用上述技术方案，本申请所述的弧光故障保护系统及开关柜具有如下有益效果：
[0025]本申请所述的弧光故障保护系统，弧光检测模块监测负载回路是否出现弧光故障，当负载回路出现弧光故障时，控制装置控制断路装置迅速将出现弧光故障的负载回路从电力系统中切除，从而避免了弧光故障导致的过电压危害。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本申请实施例提供的一种断路装置接线示意图；
[0028]图2为本申请实施例提供的一种开关柜结构示意图；
[0029]图3为本申请实施例提供的一种开关柜的工作方法流程图。
[0030]附图说明：
[0031]101-弧光检测模块；102-处理模块；110-快速合闸断路器；201-柜体；202-主断路器；203-测控室；204-电缆室；205-电气室；206-穿墙套管；301-母线；302-负载出线。
具体实施方式
[0032]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0034]随着我国对城市及农村电网的大规模技术改造，城市、农村的配电网必定向电缆化发展，系统对地电容电流在逐渐增大，弧光接地过电压问题也日益严重起来。为了解决上述问题，不少电网采用了谐振接地方式，即在电网中装设消弧线圈，当系统发生单相弧光接地时，利用消弧线圈产生的感性电流对故障点电容电流进行补偿，使流经故障点残流减小，从而达到自然熄弧。实际运行经验证明，中性点经消弧线圈接地的电网，由单相弧光接地过电压造成的设备损坏及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弧光故障保护系统，其特征在于，包括：控制装置和短路装置，所述控制装置包括弧光检测模块(101)和处理模块(102)；所述弧光检测模块(101)用于检测负载回路及开关柜中出现的弧光；所述处理模块(102)包括弧光故障信号接收单元和处理单元，所述弧光故障信号接收单元用于接收弧光故障信号，所述处理单元根据所述弧光故障信号发送短路指令；所述短路装置用于根据所述短路指令将所述负载回路转移至大地回路并与主回路断开。2.根据权利要求1所述的弧光故障保护系统，其特征在于，所述短路装置为快速合闸断路器(110)，所述快速合闸断路器(110)包括第一接线端和第二接线端，所述第一接线端用于与所述负载回路中的主断路器(202)连接，所述第二接线端与地面相接；所述快速合闸断路器(110)能够根据所述短路指令将所述负载回路中的母线(301)与大地导通形成接地短路；所述负载回路中的继电保护装置根据接地短路产生的电流发送保护指令，所述保护指令用于将所述主断路器(202)断开。3.根据权利要求2所述的弧光故障保护系统，其特征在于，所述快速合闸断路器(110)包括快速斥力机构及灭弧室，所述快速斥力机构驱动所述快速合闸断路器(110)合闸与分闸，所述灭弧室用于消除所述快速合闸断路器(110)断开时产生的弧光。4.根据权利要求1所述的弧光故障保护系统，其特征在于，弧光检测模块(101)包括弧光分析单元，所述弧光分析单元通过弧光光谱分析检测弧光；和/或，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗建勤，
申请(专利权)人：上海舒盈科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：