一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統技術方案

本實用新型專利技術公開的一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統，包括高壓開關柜體、安裝于高壓開關柜體內的智能接地保護裝置，智能接地保護裝置包括三相母線開關量輸入端、與三相母線開關量輸入端依次串聯連接的用于過電流保護的限流熔斷器、用于跳開故障相的單相真空接觸器，單相真空接觸器的另一端共接于一只用于鉗制故障相的電抗器，在電抗器的另一端接地，并在其接地端設置有用于檢測其電流值的電流互感器；三相母線開關量輸入端還接有依次串聯的限流熔斷器和用于檢測三相電壓的電壓互感器，電壓互感器的另一端接地；智能接地保護裝置還包括用于數據采集和處理的微機控制器，微機控制器與電壓互感器、電流互感器、單相真空接觸器連接。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種變電站接地保護系統，特別是涉及一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統。
技術介紹
廣東電網IOkV系統使用較多的自動跟蹤補償消弧線圈接地系統及小電阻接地系統兩種接地方式。其中自動跟蹤補償消弧線圈接地系統方式存在著選線準確性低、高阻接地故障時保護有盲區等缺點；小電阻接地系統方式存在無論瞬時接地還是永久接地均作用跳閘、供電可靠性低、高阻接地故障時保護有盲區等缺點。
技術實現思路
為解決上述問題，本技術提供一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統，采用電壓消弧原理以及微機控制技術，實現消弧、消諧、單相接地故障保護等功能。本技術解決其問題所采用的技術方案是一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統，包括高壓開關柜體、安裝于高壓開關柜體內的智能接地保護裝置，所述智能接地保護裝置包括三相母線開關量輸入端、與所述三相母線開關量輸入端依次串聯連接的用于過電流保護的限流熔斷器、用于跳開故障相的單相真空接觸器，所述單相真空接觸器的另一端共接于一只用于鉗制故障相的電抗器，在所述電抗器的另一端接地，并在其接地端設置有用于檢測其電流值的電流互感器；所述三相母線開關量輸入端還接有依次串聯的限流熔斷器和用于檢測三相電壓的電壓互感器，所述電壓互感器的另一端接地；所述智能接地保護裝置還包括用于數據采集和處理的微機控制器，所述微機控制器與所述電壓互感器、電流互感器、單相真空接觸器連接。在本技術的工作過程中，微機控制器從電壓互感器和電流互感器的二次端檢測系統的三相電壓及頻率、零序電壓及零序電流，根據這些電壓量、電流量及頻率的變化，判斷系統的狀況并作出相應的保護。當母線設備正常運行時，三只單相真空接觸器均處于斷開狀態，裝置不對母線設備產生任何影響；一旦判斷母線發生單相弧光接地，微機控制器立即驅動故障相的真空接觸器閉合，將電抗器接于故障相，鉗制故障相電壓，破壞電弧重燃條件，達到迅速消弧的目的。此外，本技術還能達到消諧的目的，當微機控制器檢測到諧振發生后，立即驅動電抗器并聯到產生磁路飽和的那項母線和地之間，這就消除了回路諧振點，使I/Ωο,可靠消諧。進一步，所述智能接地保護裝置還設有報警器，所述報警器與所述微機控制器連接。當微機控制器經過數據分析發現母線相出現故障時，立即將報警信號傳輸至報警器報m目O進一步，所述智能接地保護裝置還設有用于輸出保護繼電器動作信號的保護繼電器輸出端，所述保護繼電器輸出端與微機控制器連接。當發現母線設備出現故障時，微機控制器立即輸出保護動作信號，跳開對應的保護繼電器。進一步，所述微機處理器為高速DSP數據處理器。所述高速DSP數據處理器，能夠高速采樣，高速數據處理和快速傅氏變換及諧波分析，在故障發生30ms內，完成對32路饋線零序電流采集和選線。進一步，所述高壓開關柜體表面設有連接微機處理器的用于顯示工作狀態的控制面板、指示開關輸出量和輸入量狀態的指示燈、用于選擇裝置功能的按鍵。變電站的工作人員通過開關柜的控制面板就能直觀地監控各母線的工作狀態，以及通過按鍵選擇系統的功倉泛。本技術的有益效果是本技術摒棄傳統的電流補償消弧法，采用新的電壓消弧法一用電抗器鉗制故障相的電壓，切斷電弧通道，實現不受電容電流大小的影響，100%消弧。它比直接接地，小電阻接地的大電流接地方式利用變電站的接地網更為安全，其 消弧性能、以及弧光過電壓和諧振過電壓的限制比消弧線圈更為有效，而且結構簡單可靠，占地面積小，綜合成本低，是一種值得推廣使用的接地保護系統。以下結合附圖和實施例對本技術作進一步描述。圖I為本技術的結構原理圖。圖2為本技術的外觀結構圖。具體實施方式參照圖I和圖2，本技術提供的一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統，包括高壓開關柜體I、安裝于高壓開關柜體內的智能接地保護裝置2，所述智能接地保護裝置2包括三相母線開關量輸入端21、與所述三相母線開關量輸入端依次串聯連接的用于過電流保護的限流熔斷器220、用于跳開故障相的單相真空接觸器23，所述單相真空接觸器23的另一端共接于一只用于鉗制故障相的電抗器24，在所述電抗器24的另一端接地，并在其接地端設置有用于檢測其電流值的電流互感器25 ;所述三相母線開關量輸入端21還接有依次串聯的限流熔斷器221和用于檢測三相電壓的電壓互感器26，所述電壓互感器26的另一端接地；所述智能接地保護裝置2還包括用于數據采集和處理的微機控制器27，所述微機控制器27與所述電壓互感器26、電流互感器25、單相真空接觸器23連接。單相接地后，熄弧的充分必要條件是只要由回路電感和電流陡度所決定的恢復電壓峰值小于弧度介質的恢復強度，接地電弧便不會發生重燃；反之，電弧會再次重燃，形成間歇性弧光接地故障。采用電壓消弧法，當電網系統中任一相發生單相弧光接地，通過單相真空觸發器23對故障相的合閘直接將一電抗器并接于故障相的母線和地之間，用電抗器24兩端的電壓來鉗制故障點兩端的電壓，使其遠小于弧隙抗電強度恢復的幅值，破壞電弧重燃的機會，消除弧光接地。微機控制器27從電壓互感器26和電流互感器25的二次端檢測系統的三相電壓及頻率、零序電壓及零序電流，根據這些電壓量、電流量及頻率的變化，判斷系統的狀況并作出相應的保護。當母線設備正常運行時，三只單相真空接觸器均處于斷開狀態，裝置不對母線設備產生任何影響；一旦判斷母線發生單相弧光接地，微機控制器27立即驅動故障相的真空接觸器閉合，將電抗器24接于故障相，鉗制故障相電壓，破壞電弧重燃條件，達到迅速消弧的目的。此外，本系統還能達到消諧的目的，當微機控制器27檢測到諧振發生后，立即驅動電抗器并聯到產生磁路飽和的那項母線和地之間，這就消除了回路諧振點，使I/Ωο,可靠消諧。進一步，所述智能接地保護裝置2還設有報警器28，所述報警器28與所述微機控制器27連接。當微機控制器27經過數據分析發現母線相出現故障時，立即將報警信號傳輸至報警器28報警。進一步，所述智能接地保護裝置2還設有用于輸出保護繼電器動作信號的保護繼電器輸出端29，所述保護繼電器輸出端29與微機控制器27連接。當發現母線設備出現故障時，微機控制器27立即輸出保護動作信號，跳開對應的保護繼電器。進一步，所述微機處理器27為高速DSP數據處理器。所述高速DSP數據處理器，能夠高速采樣，高速數據處理和快速傅氏變換及諧波分析，在故障發生30ms內，完成對32路饋線零序電流采集和選線。進一步，所述高壓開關柜體I表面設有連接微機處理器27的用于顯示工作狀態的控制面板11、指示開關輸出量和輸入量狀態的指示燈12、用于選擇裝置功能的按鍵13。變電站的工作人員通過開關柜的控制面板11能直觀地監控各母線是否正常工作，以及通過按鍵13選擇系統的功能。以上所述，只是本技術的較佳實施例而已，本技術并不局限于上述實施方式，只要其以相同的手段達到本技術的技術效果，都應屬于本技術的保護范圍。權利要求1.一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統，其特征在于包括高壓開關柜體(I)、安裝于高壓開關柜體內的智能接地保護裝置(2)，所述智能接地保護裝置(2)包括三相母線開關量輸入端(21)、與所述三相母線開關量輸入端依次串聯連接的用于過電流保護的限流熔斷器(220)、用于跳開本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電壓消弧法智能型接地故障綜合保護系統，其特征在于：包括高壓開關柜體（1）、安裝于高壓開關柜體內的智能接地保護裝置（2），所述智能接地保護裝置（2）包括三相母線開關量輸入端（21）、與所述三相母線開關量輸入端依次串聯連接的用于過電流保護的限流熔斷器（220）、用于跳開故障相的單相真空接觸器（23），所述單相真空接觸器（23）的另一端共接于一只用于鉗制故障相的電抗器（24），在所述電抗器（24）的另一端接地，并在其接地端設置有用于檢測其電流值的電流互感器（25）；所述三相母線開關量輸入端（21）還接有依次串聯的限流熔斷器（221）和用于檢測三相電壓的電壓互感器（26），所述電壓互感器（26）的另一端接地；所述智能接地保護裝置（2）還包括用于數據采集和處理的微機控制器（27），所述微機控制器（27）與所述電壓互感器（26）、電流互感器（25）、單相真空接觸器（23）連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：王濤，李韶軍，李立，黃運達，胡黎明，
申請(專利權)人：韶關市擎能設計有限公司，
類型：實用新型
國別省市：