自动调整电网消弧线圈装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术是电网单相接地的自动消弧装置，由对地电容检测回路、消弧电抗器Ｌ调整回路及微机控制组件构成闭环控制系统，由计算机控制不断地对中性点经消弧线圈接地电网的对地电容值进行检测，计算机自动调整与消弧线圈串联的双向可控硅触发角，实现大范围内对消弧线圈Ｌ自动连续调整，使电网单相接地时产生的电容电流得到最佳补偿，而且响应速度快，精度高，安全可靠，设备投资少等优点。（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种对电网中性点小电流接地系统中补偿单相接地电容电流的自动调整装置，属于电控
电网发生单相接地故障后，由于接地电弧不能熄灭造成永久性绝缘破坏或电弧熄灭后重燃形成间歇电弧，造成内部过电压而导致非接地相绝缘破坏形成多相接地等问题，为此提出了中性点经消弧线圈接地的方式解决上述问题。现有技术已公开CN2109011U自动跟踪补偿消弧装置，CN2129995Y高压电网接地电容电流自动限制装置，这二种装置原理基本相同，均是取谐振回路中电压和电流，通过比较二者的相位，判定电感线圈与系统对地电容的谐振度，以谐振度为控制目标，驱动调感线圈上的电动机来调整铁芯气隙达到调感目的。尚存在如下不足之处1)采用测量串联回路中电容电流与零序电压相位差方法控制消弧线圈，要比单纯的数量运算易产生误差，算法也较复杂。2)需要配备专用的接地变压器和可以调气隙的消弧线圈等。对目前已使用常规的消弧线圈的电网，若想实现电容电流补偿的自动调整，就得淘汰原有全部设备，故上述已公开的二种现有技术，改造投资费用大，不利于旧电网改造。本技术的专利技术目的，为了克服现有技术不足之处，设计一种能够自动准确的检测，计算系统对地电容数量及控制消弧线圈响应速度快，精度高的自动调整电网消弧线圈装置。本专利技术目的，由计算机控制不断地对中性点经消弧线圈接地的电网的对地电容值进行检测，通过测定的系统参数和设定的调谐度，计算机自动调整与消弧线圈串联和匝间并接的双向可控硅的触发角及导通，以实现在较大范围内达到对消弧线圈L自动连续调整，从而使电网单相接地时产生的电容电流得到最佳补偿。本专利技术目的由如下技术方案实现的，下面结合实施例给出的附图说明本专利技术技术方案的结构特征。图1为本技术实施例1——用二套双向可控硅方式自动调整消弧线圈电感电流的电原理图；图2为本技术实施例1的微机控制组件模块方框图；图3为本技术实施例2——用一套双向可控硅方式自动调整消弧线圈电感电流的电原理图；图4为本技术实施例2的微机控制组件模块方框图。附图编号说明采样器(1)、微处理器(2)、动态输出器(3)、脉冲发生器(4)、比较器(5)。本技术自动调整电网消弧线圈装置，如图1、3所示。主要由对地电容检测回路，消弧电抗器L调整回路(主回路)及微机控制组件构成闭环控制系统。其特征是1、增设对地电容检测回路是本专利技术的独道之处如图1、3所示。由隔离变压器GB、电压互感器PT2、测量电阻R和接触器C组成。GB输入端接电源380V(AC)，GB输出线圈一端连接R，R一端接地，GB输出线圈另一端串接接触器的主触头C，主触头C另一端与消弧线圈L调整回路的双向可控硅SCR连接； PT2输入线圈并接在R二端，PT2输出线圈一端接地，另一端与微机控制组件连接；接触器的主触头C由微机控制组件的动态输出器(3)的固体继电器输出，控制接触器的主触头C闭合/断开。2、消弧电抗器L调整回路(即主回路)采用二种方案，第一种方案(如图1所示)，由隔离开关G，接地变压器JB，消弧线圈L，双向可控硅SCR、SCR1组成。G、JB、CT、L、SCR依次串联连接，其中消弧线圈L1端通过CT接JB的中性点，2端接双向可控硅SCR到地，三端接双向可控硅SCR1到地。第二种方案(如图3所示)，由隔离开关G、接地变压器JB、电流互感器CT、消弧线圈L、双向可控硅SCR及谐波滤波器组成。G、JB、CT、L、SCR依次串联连接。其中消弧线圈L1端通过CT接JB的中性点，2端接双向可控硅SCR到地；SCR的控制极及CT二次侧分别与微机控制组件连接。谐波滤波器一端与消弧线圈L1端连接，另一端接地。3、微机控制组件如图2、4所示。主要包括采样器(1)、微处理器(2)、动态输出器(3)、脉冲发生器(4)、比较器(5)组成。1)采样器(1)包括由电压隔离器或电流/电压转换器、低通滤波器连成的UO、UR、IL三个采样通道和多路开关及采样保持回路构成。采样器(1)的UO输入端与变电站公用PT开口三角形侧连接(见图1所示)，采样器的UR输入端与对地电容检测回路的PT2输出线圈连接；采样器(1)的IL输入端与消弧电抗器L调整回路的CT二次侧连接。2)微处理器(2)、主要包括A/D转换、I/O接口、CPU、存贮器、时钟控制器等，A/D转换输入端与采样器(1)的采样保持器连接，CPU通过I/O接口分三路输出到动态输出器(3)，另一路经D/A转换输出到脉冲发生器(4)的延迟电路。3)动态输出器(3)包括双稳触发器、缓冲器组成的三个输出电路，一路经缓冲器、固体继电器输出，控制接触器C；另一路经缓冲器输出端分别与脉冲发生器(4)的控制双向可控硅SCR1的门电路连接，或经固体继电器控制接触器C1(见图4所示)，再一路经缓冲器输出端分别与脉冲发生器(4)控制双向可控硅SCR的门电路连接。4)脉冲发生器(4)由方波变换器、反相器、缓冲器、延迟电路、门电路、隔离器组成。方波发生器与采样器(1)的UO采样通道的电压隔离模块输出端连接，脉冲发生器(4)分四路输出(见图2所示)，各路分别通过隔离器与双向可控硅SCR、SCR1的控制极连接，或分二路输出(见图4所示)，输出端分别通过隔离器与双向可控硅SCR控制极连接。5)比较器(5)，其输入端连接采样器(1)的UO采样通道的电压隔离器的输出端，比较器(5)输出端与微处理器(3)的I/O接口连接。下面进一步说明本技术工作原理。1．对地电容检测回路。当需要对系统的对地电容进行检测时，计算机发出指令，接触器主触头C闭合，相当于在电网中入为地加入了一个零序电压源，在此电压源与电网固有的三相不平衡电压的共同作用下，消弧线圈L、测量电阻R，电网对地电容构成的串联回路中产生零序电流，测量R上的电压UR，在PT开口三角形侧测得零序电压UO。完成以上步骤后，计算机发出指令使接触器主触头C断开，开始计算系统的对地电容，零序电流为I＝UR/R，系统对地容抗XC＝UO/I，系统三相对地电容值为C＝1/(WXC)。根据对地电容的数值和给定的消弧线圈调谐度或接地点电流残流，计算可控硅触发角的延迟量及与此对应的输出电平存入内存中；2、消弧电抗器L调整回路(主回路)由隔离开关G、消弧线圈L、接地变压器JB构成电网单相接地时补偿电容电流所需的电感电流发生源和通路。消弧线圈L与地之间串入可控硅。1)在电网正常运行时，依靠可控硅的开关作用，使消弧线圈L退出电网，这样就可以不考虑电网正常运行时，由于消弧线圈完全调谐而致的串联谐振问题，可以使失谐度进一步降低。这种方式不会影响消弧线圈的正常作用，其理论依据为对电网的安全运行危害最大，也是最易发生的单相接地，往往发生在接地相电压为峰值附近时，在这情况下，消弧线圈L的接入与否对电容电流的暂态过程几乎不起任何作用，同时，由于可控硅的触发角由计算机控制，精度高、速度快，在几个毫秒的时间内将消弧线圈投入是不成问题的。2)当电网发生单相接地故障时，微机控制组件的微处理器(2)CPU立即向脉冲发生器(4)发出起动指令，并将计算好的与双向可控硅导通角参数对应的电平值发送至脉冲发生器(4)。脉冲发生器(4)根据该电平调整控制双向可控硅的触发脉冲延迟量，使通过消弧线圈L上电感电流值为设定值。同时通过CT二本文档来自技高网...

【技术保护点】
自动调整电网消弧线圈装置，由接地变压器ＪＢ，消弧电抗器Ｌ和控制系统组成，其特征在于：１）增设对地电容检测回路，由隔离变压器ＧＢ、电压互感器ＰＴ２、测量电阻Ｒ和接触器Ｃ组成，ＧＢ输入端接电源３８０Ｖ（ＡＣ），ＧＢ输出线圈一端连接Ｒ，Ｒ另一 端接地，ＧＢ输出线圈另一端串接接触器的主触头Ｃ，主触头Ｃ另一端与消弧线圈Ｌ２端连接，ＰＴ２输入线圈并接在Ｒ二端，ＰＴ２输出线圈一端接地，另一端与微机控制组件连接；２）消弧电抗器Ｌ调整回路，由隔离开关Ｇ，接地变压器ＪＢ，消弧线圈Ｌ，双向可 控硅ＳＣＲ、ＳＣＲ１或谐波滤波器，电流互感器ＣＴ组成，Ｇ、ＪＢ、ＣＴ、Ｌ、ＳＣＲ依次串联连接，其中消弧线圈Ｌ１端通过ＣＴ接ＪＢ的中性点，２端接双向可控硅ＳＣＲ到地，三端接双向可控硅ＳＣＲ１到地，ＳＣＲ、ＳＣＲ１的控制极及ＣＴ二次侧分别与微机控制组件连接，谐波滤波器一端接消弧线圈Ｌ１端，另一端接地；３）微机控制组件主要包括采样器（１）、微处理器（２）、动态输出器（３）、脉冲发生器（４）、比较器（５）组成，采样器Ｕ↓［Ｏ］、Ｕ↓［Ｒ］、Ｉ↓［Ｌ］输入端分别与变电站公用ＰＴ开口 三角形侧、对地电容检测回路的ＰＴ２输出线圈及ＣＴ二次侧连接，脉冲发生器（４）输出端分别与消弧电抗器Ｌ调整回路的双向可控硅ＳＣＲ和ＳＣＲ１的控制极连接，或只与ＳＣＲ控制极连接，构成闭环控制系统。...

【技术特征摘要】
1.自动调整电网消弧线圈装置，由接地变压器JB，消弧电抗器L和控制系统组成，其特征在于1)增设对地电容检测回路，由隔离变压器GB、电压互感器PT2、测量电阻R和接触器C组成，GB输入端接电源380V(AC)，GB输出线圈一端连接R，R另一端接地，GB输出线圈另一端串接接触器的主触头C，主触头C另一端与消弧线圈L2端连接，PT2输入线圈并接在R二端，PT2输出线圈一端接地，另一端与微机控制组件连接；2)消弧电抗器L调整回路，由隔离开关G，接地变压器JB，消弧线圈L，双向可控硅SCR、SCR1或谐波滤波器，电流互感器CT组成，G、JB、CT、L、SCR依次串联连接，其中消弧线圈L1端通过CT接JB的中性点，2端接双向可控硅SCR到地，三端接双向可控硅SCR1到地，SCR、SCR1的控制极及CT二次侧分别与微机控制组件连接，谐波滤波器一端接消弧线圈L1端，另一端接地；3)微机控制组件主要包括采样器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李季春，华中豪，
申请(专利权)人：煤炭工业部太原设计研究院，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]