[实用新型]一种消弧及过电压保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及输变电技术领域，特别涉及一种消弧及过电压保护装置。

背景技术

我国3～35kV电网大多为中性点不接地系统，当发生单相接地故障时，允许系统带故障运行2h。实际上，当电网供电容量大，特别是线路电缆较长时，电网对地电容电流相当大，当系统发生单相接地时，过大的电容电流形成的电弧则不容易熄灭，极可能演化成间歇性弧光接地，此时产生的弧光接地过电压和由此激发的铁磁谐振过电压将严重威胁电网安全运行，其中以单相弧光接地过电压最为严重，非故障相的过电压水平可达正常运行相电压峰值的3～3.5倍。如此高的过电压如果数小时作用于电网，势必损坏电气设备的绝缘，电气设备的绝缘经过几次积累性损伤，就会形成绝缘的薄弱点，进而产生对地绝缘击穿并导致相间短路的事故。目前国内大多采用在中性点加装消弧线圈进行补偿，以降低故障点残余电流，以利于接地残流电弧的熄灭，以免发展成直接的相间弧光短路，但消弧线圈在实际运行中存在如下弊端：

1)消弧线圈不能补偿谐波电流，有些城市电网谐波电流占的比例达5％～15％，仅谐波电流就可能远大于10A，仍然可能发生弧光接地过电压。

2)消弧线圈的调节范围受到调节容量限制，调节容量与额定之比一般为1/2，如按终期要求选择，工程初期系统电容电流小，消弧线圈的最小补偿电流偏大，可能投不上；如按工程初期的要求选择，工程终期系统电容电流大，消弧线圈的最大补偿电流又偏小，也不能满足合理补偿的要求。

3)由于系统的运行方式及系统电压经常变化，系统的电容电流经常变化，跟踪补偿困难。

4)消弧线圈结构复杂，维护工作量大，投资费用高。由于上述原因，中性点经消弧线圈接地仅能降低弧光接地过电压的概率，不能消除弧光接地过电压，也不能降低弧光接地过电压的幅值，弧光过电压倍数也很高。

现有的消弧及过电压保护装置主要包括柜架，以及安装在柜架内的相关器件，内部器件布置彼此完全相通，没有独立的功能隔室。这种装置在维护更换器件时，必须停电方可进行更换处理，影响用户正常供电。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种能消除电力系统中产生的弧光并能进行过电压保护，以提高电网运行的安全性及供电可靠性的消弧及过电压保护装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种消弧及过电压保护装置，其特征在于包括：微机控制器、母线、隔离开关、高压熔断器、真空接触器、过电压保护器、高压限流熔断器和电压互感器，微机控制器连接电压互感器和真空接触器，母线通过上支母线连接隔离开关一端，隔离开关另一端通过下支母线分别连接高压限流熔断器、过电压保护器和高压熔断器，高压限流熔断器的另一端连接电压互感器；真空接触器一端连接高压熔断器，另一端接地。

当电力系统出现单相弧光接地过电压时，相应故障相的真空接触器工作，实现快速接地转移，使故障点电压降为零，故障点的电弧熄灭，以限制弧光接地过电压，大大提高了电力系统运行的可靠性。

作为本实用新型的进一步改进，母线上连接有套管。

它包括三相母线，三相母线分别对应连接三个隔离开关，每个隔离开关对应连接一个高压熔断器、一个真空接触器、一个过电压保护器、一个高压限流熔断器和一个电压互感器；母线和隔离开关封闭在母线室内，高压熔断器、真空接触器、过电压保护器、高压限流熔断器和电压互感器封闭在电压互感器室内，微机控制器封闭在仪表室内，微机控制器连接电压互感器和真空接触器。按照功能模块设置封闭隔室，将各电器件按功能分别封闭于各封闭隔室内，在更换电器件时只需将隔离开关打开，不需要电力系统停电，这样不至于影响电力系统对用户的正常供电，可以极大的便于设备的维护、检修。

当电力系统中出现雷电过电压、操作过电压等异常过电压时，过电压保护器启动，将电力系统中的过电压限制在电气设备绝缘允许的安全范围内；当电力系统发生单相接地时，微机控制器对电压互感器提供的三相电压(U_a、U_b、U_c)和开口三角电压(U₀)信号进行计算处理，判断接地性质和接地相，并进行如下处理：