组合式自动跟踪消弧补偿及选线装置制造方法及图纸

一种用于电气技术领域的组合式自动跟踪消弧补偿及选线装置，Ｚ型接地变压器Ｂ连接到母线，其中性点经单相隔离开关Ｇ连接到消弧线圈Ｌ１一端，消弧线圈Ｌ１另一端连接到地，中性点同时接有避雷器ＭＯＡ和单相电压互感器ＰＴ，消弧线圈Ｌ１二次绕组两端分别并联了一个提供微调电感电流的补偿电抗器支路和阻尼电阻支路，其中补偿电抗器支路由补偿电抗器Ｌ２、可控硅Ｋ１串联组成，阻尼电阻支路由阻尼电阻Ｒ和可控硅Ｋ２串联组成，零序电流互感器ＣＴ１－ＣＴ４８穿心连接在系统各条出线，系统中采样信号和控制信号接入控制器。本发明专利技术可靠性高，微调电流和全电流相比只占较少份额，无需滤波就可以满足实际应用，具有极高的应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动跟踪消弧补偿及选线装置，具体是一种高可靠性的组合式自动跟踪消弧补偿及选线装置。用于电气

技术介绍
目前国内外各种型式的消弧线圈中，调容式消弧线圈由于其补偿电流需要靠二次设备进行维持，并且电容器在单相接地故障发生时存在很大的冲击，可靠性低需要经常维护。可控硅控制的高短路阻抗式(相控式)消弧线圈装置可控硅部分流过上千安培的大电流，发热严重，可靠性低，并且存在较大的谐波，在实际应用中还可能出现谐波谐振过电压。还有其他类型的消弧线圈通过改变消弧线圈铁芯的磁阻实现消弧线圈电感电流的调节，由于原理上存在噪声大反应慢和可靠性低等特点基本上已被淘汰。比较起来只有调匝式可靠性最高，但由于调匝式消弧线圈的可调档位数量受到有载开关制造成本和级电压等因素的限制，调匝式消弧线圈提供的补偿电流就会有较大的级差，在大容量系统中难以满足将接地残流控制在5A以内的要求，对调匝式消弧线圈的实际应用带来很大的局限。另外，传统的调匝式消弧线圈装置阻尼电阻一般都安置在消弧线圈尾端和消弧线圈串联，由于是在一次回路，对系统而言存在安全隐患。检索引证情况在《电网技术》(Power System Technology)2000年7(第24卷第7期)相关文献题为“高短路阻抗变压器式自动快速消弧系统--配电网中性点新型接地方式的实现”，文中指出“该消弧线圈是一种新型的变压器式可控电抗器，其一、二次绕组间的短路漏抗很大(达100％，或更大)，二次绕组用晶闸管短路。通过调节晶闸管的导通角来调节二次绕组的短路电流，从而实现电抗值的可控调节”，并且“整套装置中设置特殊的滤波电路，用以吸收晶闸管通断时产生的谐波，使电抗器产生工频电流。”，系统单相接地故障发生时，“5ms即可投入(或退出)补偿电流，故障电流在60ms内即可降到很小的残流值”。，该消弧线圈是解决消弧线圈补偿电流的连续调节问题和快速补偿问题，以弥补其他类型的消弧线圈的不足。该系统特点如下由于消弧线圈全部补偿电流依靠可控硅调节，可控硅通过电流一般都有上千安培，受可控硅导通压降的作用可控硅产生大量热量，可控硅运行可靠性受到很大影响；装置中所用到的滤波电路(滤波器)成本较高，调试困难，容易发生谐振过电压，运行可靠性不高；单相接地故障发生时，需要60ms时间才能将残流降低到很小，对于占单相接地故障的大多数瞬时性故障几乎没有效果，补偿电流需要控制电路维持，可靠性不高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有消弧线圈装置技术的不足，提供一种组合式自动跟踪消弧补偿及选线装置，是一种高可靠性的带二次绕组的调匝式消弧线圈装置，消弧线圈补偿电流可以连续调节，克服了传统消弧线圈只能做到分级调节的缺陷，同时计算机可以任意控制串联在二次侧补偿电抗器回路的可控硅导通角，从而解决调匝式消弧线圈装置不能够连续调节的问题，在单相接地发生时系统能够迅速消除故障。其中将阻尼电阻并联在二次侧，可以消除系统可能出现的谐振过电压，在单相接地故障发生时还可以通过该电阻提供的短时有功电流进行选线。本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术包括Z型接地变压器B、带二次绕组的调匝式消弧线圈L1、补偿电抗器L2、阻尼电阻R、可控硅K1和K2、零序电流互感器CT、单相电压互感器PT、避雷器MOA、隔离刀闸开关G、各出线零序电流互感器CT1-CT48以及微机测控装置XHK。其连接关系为Z型接地变压器B连接到母线，其中性点经单相隔离开关G，连接到带二次绕组的消弧线圈L1一端，带二次绕组的消弧线圈L1另一端连接到地，中性点同时接有避雷器MOA和单相电压互感器PT，消弧线圈L1二次绕组两端分别并联了一个提供微调电感电流的补偿电抗器支路和阻尼电阻支路，其中补偿电抗器支路由电抗器L2可控硅K1串联组成，阻尼电阻支路由阻尼电阻R和可控硅K2串联组成，系统各条出线装设穿心连接的零序电流互感器CT1-CT48。系统中采样信号和控制信号进入一个由PC104工控机为内核的微机测控装置XHK，XHK为消弧线圈控制器的代号。本专利技术中接地变压器B用来产生中性点，单相隔离开关G控制消弧线圈L1的投切，避雷器MOA用来限制中性点过电压，单相电压互感器PT将中性点电压信号送入微机测控装置XHK，消弧线圈L1在系统发生单相接地故障时提供电感电流补偿系统对地电容电流，补偿的电感电流由两部分组成，其中粗调电流由改变消弧线圈一次侧的线圈匝数提供，微调电流由消弧线圈二次侧并联的补偿电抗器L2通过改变可控硅K1的导通角提供，这样通过可以连续改变可控硅K1的导通角实现在调匝式消弧线圈的级差范围内连续可调，从而使得整个消弧线圈装置在全范围内做到连续可调，不但拥有了调匝式消弧线圈可靠性高的优点，而且克服了调匝式消弧线圈调节范围小不能连续调节的缺点。阻尼电阻R用来限制系统在正常运行时的串联谐振过电压，通过可控硅K2进行投切，系统单相接地故障发生时，可控硅K2关断，保护阻尼电阻，另外可以利用控制可控硅K2的瞬间导通消除单相接地故障消失后可能出现的谐振以及进行接地选线。其中零序电流互感器CT1～CT48完成1～48路线路零序电流的采样，该信号送入微机测控装置XHK进行接地选线。本专利技术克服了传统调匝式消弧线圈补偿的电感电流分级调整的缺点，又区别于可控硅控制高短路阻抗式消弧线圈装置，后者结构复杂可靠性低并且谐波电流较大，需要专门的滤波装置。本专利技术主电流靠有载开关控制档位提供，可靠性高，可控硅只是在档位级差电流范围控制，微调电流和全电流相比只占较少份额，由于可控硅工作电流小，因此相比其他可控硅控制的装置而言可控硅可靠性很高，无需滤波就可以满足实际应用，具有极高的应用价值。附图说明图1为本专利技术结构示意2为消弧线圈原理图具体实施方式如图1所示，本专利技术包括Z型接地变压器B、带二次绕组的调匝式消弧线圈L1、补偿电抗器L2、阻尼电阻R、可控硅K1和K2、零序电流互感器CT、单相电压互感器PT、避雷器MOA、隔离刀闸开关G、各出线零序电流互感器CT1-CT48以及微机测控装置XHK。其连接关系为Z型接地变压器B连接到母线，其中性点经单相隔离开关G连接到消弧线圈L1一端，消弧线圈L1另一端连接到地，中性点同时接有避雷器MOA和单相电压互感器PT，消弧线圈L1二次绕组两端分别并联了一个提供微调电感电流的补偿电抗器支路和阻尼电阻支路，其中补偿电抗器支路由补偿电抗器L2、可控硅K1串联组成，阻尼电阻支路由阻尼电阻R和可控硅K2串联组成，系统各条出线装设穿心连接的零序电流互感器CT1-CT48，系统中电压互感器和电流互感器输出信号进入控制器XHK进行放大和AD转换，控制器XHK根据计算结果输出可控硅控制信号和消弧线圈调档信号。本专利技术装置的补偿电流由两部分组成，其中有载开关切换消弧线圈档位提供粗调补偿电流，控制可控硅K2的导通角从0到180°变化使得补偿电抗器L2提供连续可调的微调电流，这样补偿电流在全范围内可以连续变化，能够更好地对电容电流进行补偿。根据可控硅控制电感回路的计算，得到补偿电流公式(归一化)I1(α):=2π·(π-α+12·sin(2·&a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种组合式自动跟踪消弧补偿及选线装置，包括：Ｚ型接地变压器Ｂ、带二次绕组的调匝式消弧线圈Ｌ１、零序电流互感器ＣＴ、单相电压互感器ＰＴ、避雷器ＭＯＡ、隔离刀闸开关Ｇ、各出线零序电流互感器ＣＴ１－ＣＴ４８以及控制器ＸＨＫ，其特征在于，还包括：补偿电抗器Ｌ２，可控硅Ｋ１，阻尼电阻Ｒ和可控硅Ｋ２，Ｚ型接地变压器Ｂ连接到母线，其中性点经单相隔离开关Ｇ连接到消弧线圈Ｌ１一端，消弧线圈Ｌ１另一端连接到地，中性点同时接有避雷器ＭＯＡ和单相电压互感器ＰＴ，消弧线圈Ｌ１二次绕组两端分别并联了一个提供微调电感电流的补偿电抗器支路和阻尼电阻支路，其中补偿电抗器支路由补偿电抗器Ｌ２、可控硅Ｋ１串联组成，阻尼电阻支路由阻尼电阻Ｒ和可控硅Ｋ２串联组成，零序电流互感器ＣＴ１－ＣＴ４８穿心连接在系统各条出线，各零序电流互感器和单相电压互感器输出信号进入控制器ＸＨＫ的放大器和ＡＤ转换电路采样，控制器ＸＨＫ输出可控硅触发信号控制可控硅Ｋ１和Ｋ２的触发状态。

【技术特征摘要】
1.一种组合式自动跟踪消弧补偿及选线装置，包括Z型接地变压器B、带二次绕组的调匝式消弧线圈L1、零序电流互感器CT、单相电压互感器PT、避雷器MOA、隔离刀闸开关G、各出线零序电流互感器CT1-CT48以及控制器XHK，其特征在于，还包括补偿电抗器L2，可控硅K1，阻尼电阻R和可控硅K2，Z型接地变压器B连接到母线，其中性点经单相隔离开关G连接到消弧线圈L1一端，消弧线圈L1另一端连接到地，中性点同时接有避雷器MOA和单相电压互感器PT，消弧线圈L1二次绕组两端分别并联了一个提供微调电感电流的补偿电抗器支路和阻尼电阻支路，其中补偿电抗器支路由补偿电抗器L2、可控硅K1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建忠，霍晓敏，倪浩宏，
申请(专利权)人：思源电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]