一种电网消弧系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电网消弧系统，电网母线包括主回路和多个子回路，主回路和各子回路均设有消弧柜，消弧柜包括过电压保护器、检测单元、微机综合控制器和消弧单元，主回路和各子回路分别安装零序互感器，消弧柜还包括小电流选线装置：检测单元，用于检测所在回路是否发生电弧故障，如发生电弧故障，发送消弧指令到消弧单元；零序互感器，用于在检测发生电弧故障的回路是否有感应电流生成，如有，传送感应电流到小电流选线装置；小电流选线装置，用于依据送感应电流生产启动指令，发送消弧单元；消弧单元，用于在接收到消弧指令和启动指令后，进行消弧动作。本发明专利技术还提供一种消弧柜。本发明专利技术可适用多级电网消弧，并提高电网的稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电网变送电领域，特别涉及一种电网消弧系统。
技术介绍
我国3 66KV的电网大多采用中性点不接地的运行方式，在发生单相金属性直接 接地时，非故障相的对地电压将升高到线电压，三相线电压量值不变，且仍具有120度的相 位差，三相用电设备的工作并未受到影响，因而不影响电能的正常传输，所以国家标准规定 这类电网在发生单相接地故障后允许短时间带故障运行，以使该类电网可持续供电。现有的运行规程规定，中性点非有效接地系统发生单相接地故障时，允许运行两 小时，如果单相接地故障为金属性接地，则故障相的电压降为零，其余两健全相对地电压升 高至线电压，这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。但是，如 果单相接地故障为间歇性弧光接地(以下简称电弧接地故障)，则会在系统中产生达3. 5倍 相电压峰值的过电压，这样高的过电压如果数小时作用于电网，势必造成电气设备内绝缘 的积累性损伤，在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿，进而发展成为相间短路事故。 在间歇性电弧接地暂态过程中，实际系统会形成多频振荡回路，不仅会产生高幅值的相对 地过电压，而且还可能出现高幅值的相间过电压，使相间绝缘弱点闪络，发展成为相间短路 事故目前对电弧接地故障的消弧解决方案之一便是引入消弧柜，参见图1，消弧柜包括 过电压保护器11、检测单元12、微机综合控制器13和消弧单元14。当系统出现高幅值的 过电压时，组合式过电压保护器11首先投入工作，将系统过电压限制在电气设备绝缘允许 的安全范围内；当被保护的系统发生接地或谐振故障时，检测单元12内的电压互感器TV提 供三相电压Ua、Ub、Uc及开口三角电压UO的瞬时值变化数据，微机综合控制器13根据瞬 时值变化数据判定故障的性质，发出相应的指令控制消弧单元14执行相应的动作，进行消 弧。消弧方式主要有以下几种1.如果发生的故障是不稳定电弧接地，微机综合控制器13在判定接地的相别后， 发出指令，令消弧单元14中故障相的高压真空接触器(KA或KB或KC)在短时间内闭合；将 消弧单元14中的消弧限压器XYQ接入接地相，限制故障相的恢复电压，吸收接地引起的电 磁能量，减缓系统振荡，使恢复电压不能再次击穿故障点而熄弧；当检测系统三相电压为正 常值时，再延时一秒钟后，令高压真空接触器断开，系统恢复正常运行；2.如果发生的故障是稳定电弧接地，微机综合控制器13在判定接地的相别后，令 消弧单元14中故障相对应的真空接触器(KA或KB或KC)和接地的高压真空接触器KD同 时闭合，使系统由稳定性的弧光接地快速转变成稳定的金属性直接接地，故障相电压降为 零，电弧消失；数秒钟后，先令接地的高压真空接触器KD断开，这时在故障相接入消弧单元 14中的消弧限压器XYQ，限制故障相电压的恢复速度和幅值，减缓系统振荡，延时一秒钟断 开，若故障消失，说明这一电弧接地故障是因过电压冲击引起的瞬时性接地故障，系统恢复 正常运行；如果接触器KD断开后，系统再次在原故障相出现稳定电弧接地，装置认定此故障为永久性的电弧接地故障，于是再次闭合故障相和接地的高压真空接触器KD，等待值班 人员或微机选线处理；概括地说，就是微机综合控制器13根据检测单元141提供的数据，判定故障的性 质，发出相应的指令控制消弧单元14执行相应的动作，使电弧消除。电弧消除后，电网可能 恢复到正常状态，也可能保持在单相金属性接地的故障状态，现有的运行规程规定，电网在 此状态下还允许运行两小时。上述现有的消弧方法中，消弧柜依据电网电压瞬时值的变化来判断故障的性质， 发出相应的指令，进行消弧。而电网电压的变化是会在同一母线段上同时发生的，如果在一 段母线只为一个变电所服务的情况下，引入消弧柜是没有问题的；如果上级变电所的一段 母线为多个厂级变电所供电，而每个变电所的母线上均设置有消弧柜时，出现电弧故障，各 变电所的消弧柜均会动作，但各消弧柜消弧动作不一致会影响电网正行运行。参阅图2，图2中AO-An表示安装在不同地点的消弧柜，以上级变电所为例，如果上 级变电所回路1的A相对地发生对地电弧故障，则上级变电所的IOKV母线A相电压的瞬时 值将会发生变化，消弧柜AO的检测单元将会检测到相关变化，使消弧单元执行相关动作。 但是A相电压瞬时值的变化是所有变电所都能检测到的，消弧柜Al-An也会执行相关动作。 这种情况下各不同消弧柜动作的先后取决于每个消弧柜的不同差异，有可能造成短路点所 在的消弧柜还没动作，而其它消弧柜先动作的情况，或者电网内多台消弧柜同时动作的情 况。这样，各消弧柜再根据各自检测的情况投入保护，退出保护，各消弧柜或经消弧限压器 接地，或金属性直接接地，或退出接地，就会导致电网产生异常复杂的接地情况，影响故障 排查和电网正常运行。因此，现有的消弧柜只适用于电网带单个变电所的情况，而不适应于电网带多个 不同变电所的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种电网消弧系统，该消弧系统可适用多级电网消弧，并提高 电网的稳定性。本专利技术一种电网消弧系统，电网母线包括主回路和多个子回路，所述主回路和各 子回路均设有消弧柜，所述消弧柜包括过电压保护器、检测单元、微机综合控制器和消弧单 元，所述主回路和各子回路分别安装零序互感器，所述消弧柜还包括小电流选线装置所述检测单元，用于检测所在回路是否发生电弧故障，如发生电弧故障，发送消弧 指令到消弧单元；所述零序互感器，用于在检测发生电弧故障的回路是否有感应电流生成，如有，传 送感应电流到所述小电流选线装置；所述小电流选线装置，用于依据送感应电流生产启动指令，发送消弧单元；所述消弧单元，用于在接收到消弧指令和启动指令后，进行消弧动作。优选的，消弧单元包括判断子单元，延时子单元和消弧子单元；所述判断子单元，用于在在接收到消弧指令和启动指令后，判断消弧柜所在位置， 如消弧柜设置在主回路时，启动所述延时子单元；如消弧柜设置在子回路时，启动所述消弧 子单元；4所述延时子单元，用于延时预设时间后，启动消弧子单元；所述消孤子单元，用于进行消弧动作。本专利技术还提供一种电网消弧柜，该消弧柜可适用多级电网消弧，并提高电网的稳 定性。本专利技术一种消弧柜，包括过电压保护器、检测单元、微机综合控制器和消弧单元， 所述主回路和各子回路分别安装零序互感器，所述消弧柜还包括小电流选线装置所述检测单元，用于检测所在回路是否发生电弧故障，如发生电弧故障，发送消弧 指令到消弧单元；所述零序互感器，用于在检测发生电弧故障的回路是否有感应电流生成，如有，传 送感应电流到所述小电流选线装置；所述小电流选线装置，用于依据送感应电流生产启动指令，发送消弧单元；所述消弧单元，用于在接收到消弧指令和启动指令后，进行消弧动作。优选的，消弧单元包括判断子单元，延时子单元和消弧子单元；所述判断子单元，用于在在接收到消弧指令和启动指令后，判断消弧柜所在位置， 如消弧柜设置在主回路时，启动所述延时子单元；如消弧柜设置在子回路时，启动所述消孤 子单元；所述延时子单元，用于延时预设时间后，启动消弧子单元；所述消弧子单元，用于进行消弧动作。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术通过零序互感器检测主回路和各子回路中三相电流的空间矢量状态，判断 发送电弧故障的具体回路，在指令该回路上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网消弧系统，电网母线包括主回路和多个子回路，所述主回路和各子回路均设有消弧柜，所述消弧柜包括过电压保护器、检测单元、微机综合控制器和消弧单元，其特征在于，所述主回路和各子回路分别安装零序互感器，所述消弧柜还包括小电流选线装置：所述检测单元，用于检测所在回路是否发生电弧故障，如发生电弧故障，发送消弧指令到消弧单元；所述零序互感器，用于在检测发生电弧故障的回路是否有感应电流生成，如有，传送感应电流到所述小电流选线装置；所述小电流选线装置，用于依据送感应电流生产启动指令，发送消弧单元；所述消弧单元，用于在接收到消弧指令和启动指令后，进行消弧动作。

【技术特征摘要】
一种电网消弧系统，电网母线包括主回路和多个子回路，所述主回路和各子回路均设有消弧柜，所述消弧柜包括过电压保护器、检测单元、微机综合控制器和消弧单元，其特征在于，所述主回路和各子回路分别安装零序互感器，所述消弧柜还包括小电流选线装置所述检测单元，用于检测所在回路是否发生电弧故障，如发生电弧故障，发送消弧指令到消弧单元；所述零序互感器，用于在检测发生电弧故障的回路是否有感应电流生成，如有，传送感应电流到所述小电流选线装置；所述小电流选线装置，用于依据送感应电流生产启动指令，发送消弧单元；所述消弧单元，用于在接收到消弧指令和启动指令后，进行消弧动作。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，消弧单元包括判断子单元，延时子单元和消 弧子单元；所述判断子单元，用于在在接收到消弧指令和启动指令后，判断消弧柜所在位置，如消 弧柜设置在主回路时，启动所述延时子单元；如消弧柜设置在子回路时，启动所述消弧子单 元；所述延时子单元，用于延时预设时间后，启动消弧子单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘雁飞，高鹏双，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]