[发明专利]零序列电流发生器

说明书

技术领域

本发明涉及在需要辨别带有隔离中性点的网络中的接地故障保护时的电子工程。

背景技术

在这些网络中，识别故障反馈器是一项困难的工作，特别是在故障接地电阻高且很少的反馈器通过电力变压器供电时。网络的可变结构带来额外的困难。

如果接地故障保护不指出故障反馈器，则连接到母线部分的反馈器依次切断，且当零序列电压消失时指出故障反馈器。这种方法过于持续，并且导致不能供能的高成本。

现有技术(RU 2157038 C1)提出过一种包括短时间连接到母线系统的三相高压电阻器组的设备。这些电阻提供有效电流通过接地点。结果，在良好的(healthy)反馈器中零序列电流是电容类型的，但是在故障反馈器中零序列电流有明显的有源成分。为不同反馈器测量的零序列电流与零序列电压之间的相位差示出故障反馈器，然后三相电阻器组能够被切断。

上述发明的缺点是使用了电力接地电阻器，这种电阻器需要特别设计的继电器来保护，并且上述发明使用的算法太复杂，难以研究不同反馈器的电流变压器产生的信号之间的通信。

Moskovsky Zavod Electroschit(莫斯科，俄罗斯)提出的其他发明包括接地变压器，其安装在金属封闭柜子中并通过K-104M开关装置(参照“Moskovsky Zavod Electroschit”的印刷品)连接到母线。接地变压器是63kVA级别的电力，高压绕组是通过有效的星形连接点的星形连接，低压绕组是三角连接。高压绕组的星形连接点通过一组有效电阻为100欧姆或150欧姆(分别用于7.2kV或12kV级别的电压)的电阻器接地。

不是最佳的设计和操作使得接地变压器尺寸大且笨重。通过有源电阻使星形连接点接地的必要性需要电阻器组中的高功率电阻。此外，变压器和开关装置安装在两个独立的柜子中。使用跨接电缆将这些柜子互连。这种方案的缺点是总体尺寸大、成本高、可靠性差。

本发明的目的是通过三相不饱和电抗器实现有效和紧凑的配置、可靠地产生零序列电流。这个电流足以识别故障反馈器。本发明的优点是零序列电流发生器的设计简单、重量轻、尺寸小、成本低。后者是俄罗斯联邦专利(2217851)ETALON-type switchgear(ETALON-型开关装置)的一部分。

本发明要解决的技术问题是制造高效的零序列电流发生器，并扩展零序列电流发生器的供应。

本发明产生的技术效果包括：结构简化、速度和可靠性加强、总体尺寸和重量缩小、最佳配置安全、维修安全提高。

发明内容

本发明涉及电子工程，即，在隔离中性点系统中提供选择性接地故障保护的设备。

根据本发明，当控制装置检测到零序列电压时，由暂时连接到母线的三相三芯不饱和电抗器有效地产生零序列电流。零序列电流与零序列接地故障阻抗的总和成反比。电抗器的三脚磁芯(three-leg core)设计为不产生零序列磁通。因而，零序列阻抗只由绕组的泄漏感应电抗确定，并且零序列阻抗不重要。通过接地故障保护选择故障输出反馈器以后，将三相不饱和电抗器与母线断开连接。一直到接地故障清除并且零序列电压归零后，开关模块才重新闭合。

本发明的本质在于一种用于识别带有隔离中性点的网络中的接地故障反馈器的设备，包括位于每个输出反馈器中的零序列电流过滤器以及连接到母线的零序列电压过滤器，产生零序列电流，并且通过常开三相开关模块连接到母线，所述常开三相开关模块受保护继电器控制，所述保护继电器连接到所述零序列电压过滤器，当零序列电压超过一定水平时，所述零序列电压过滤器暂时闭合上述开关模块，且通过所述保护继电器中的时间延迟，所述零序列电压过滤器不同，通过三相不饱和电抗器来产生零序列电流，所述三相不饱和电抗器具有一组星形连接的绕组，所述星形连接的绕组具有接地的星形连接点。

因此，上述零序列电流和电压过滤器连接至对零序列有源功率敏感的特定保护继电器。

此外，带有隔离中性点的三相网络中的零序列电流发生器包括电抗器，所述电抗器具有三节点不饱和磁电路和绕组，以星形方式连接，带有接地中性点，且通过驱动器提供的常开模块高电压接通到监测与控制模块，依次通过将选择器及真空开关模块与三个真空断续器连接而执行(execute)，选择器通过三个电枢臂、通过三个隔离的静态触点、通过三个接地总成以及通过三个总成而执行，选择器与总线连接，开关模块通过三个总成而执行，与选择器的电枢臂以及三个总成连接、与电抗器的绕组连接，因此监测与控制模块通过识别单相电路在零序列电压上闭合接地的机会而执行。