[实用新型]可控型小电阻消弧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及配电网保护领域，尤其涉及一种可控型小电阻消弧装置。

背景技术

配电网短路有四种短路情况，最严重的一种是三相短路，而其中单相接地短路是三相短路中最常见的短路故障，在短路故障中占据比率为70%。单相接地短路发生的原因有很多，例如，物体挂在一根电线上，物体比较长且又挂到了如大地的其他导体上。因此，针对配电网短路的处理主要是对单相接地短路的处理。其中，配电网的中性点接地方式的选择决定了单相接地短路的处理方式的不同。

现有技术中，系统中性点不接地方式，仅仅适用于系统电容电流很小的配电网，当系统发生单相接地故障时，接地电容电流在故障点流过。但是，当配电网系统接地电容电流较大时，在故障点形成的电弧往往将不能自行熄灭，同时间歇性电弧产生的过电压往往使事故扩大，给配电网系统带来很大危害。这时，需要采用中性点接地方式进行单相接地短路故障处理，目前，处理方法因系统中性点接地方式的不同，有以下几种模式：1、普通消弧消谐柜，采用真空接触器动作，将接地弧光接地转变为金属性接地，其缺点是，动作时间慢，特别对电动机线路危害较大；2、配电网系统中性点经小电阻接地方式，当系统发生单相接地故障时，接地故障点流过较大电流，依靠快速继电保护和开关装置可瞬间跳开故障线路，其缺点在于对瞬时性接地和永久性接地故障无区分，跳闸率高，另外接地故障电流大，系统冲击大；3、配电网系统中性点接消弧线圈接地方式，当系统发生单相接地故障时，在接地故障点，消弧线圈的电感电流和接地电容电流相补偿，使接地电流减少，接地电弧瞬间自行熄灭，对永久性接地故障，系统可以带故障运行2小时，以便查找故障，其缺点在于，由于故障线路零序电流幅值小，隔离接地线路困难，查找接地线路难度较大，另外，不利于配电网系统增容。

因此，需要一种能够兼顾配电网的瞬时性单相接地短路和永久性单相接地短路的电路故障解决装置及方法，多方位地保障配电网系统的安全运行。

实用新型内容

针对现有单相接地短路故障解决装置及方法的处理对象单一而无法全面对配电网系统进行安全保障的问题，本实用新型提供了一种可控型小电阻消弧装置，采用接地变压器制造配电网的中性点，通过可控电抗器实现对配电网系统的瞬时性单相接地短路故障处理，通过快速真空断路器和可控小电阻的配合操作，实现对配电网系统的永久性单相接地短路故障处理，使用智能控制器对各个设备进行智能化控制，有力地维护了配电网系统的正常运行。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种可控型小电阻消弧装置，用于对配电网消弧及过电压抑制保护，所述装置包括，接地变压器，连接配电网，采用Z形接线结构，用于制造配电网的中性点，并带有替代站用变压器的二次容量；可控电抗器，为高短路阻抗变压器，高短路阻抗变压器的一次绕组连接配电网的中性点，高短路阻抗变压器有两个二次绕组，所述两个二次绕组与消弧控制柜的一端连接，消弧控制柜内装配有大功率可控硅及相应的滤波装置，消弧控制柜的另一端接地；真空断路器，采用电磁推力结构，全数字电路控制，实现真空断路，一端连接配电网的中性点，另一端连接可控小电阻；可控小电阻，采用不锈钢合金材料，与真空断路器配合使用，一端连接真空断路器，另一端接地；智能控制器，设置在放置真空断路器的断路器柜上，与配电网、可控电抗器、真空断路器和可控小电阻分别连接以对配电网、可控电抗器、真空断路器和可控小电阻分别进行控制；其中，智能控制器在配电网发生接地故障时，对配电网的电网电容电流值进行测量，根据测量得到的电网电容电流值计算出需要补偿的电感电流，以控制可控电抗器输出补偿电流，当智能控制器确定在可控电抗器输出补偿电流的预定时间后，配电网的接地故障仍然存在时，对配电网进行停电处理。

可选地，所述智能控制器对配电网进行停电处理包括，智能控制器自动闭合真空断路器以投入可控小电阻，使得馈线保护动作，通过开关跳闸隔离故障线路，并控制可控电抗器自动退出补偿；在故障线路隔离后，控制配电网恢复正常运行，断开真空断路器以退出可控小电阻。

本专利中，智能控制器对于配电网进行停电处理的操作原理是本领域智能控制器的通用操作原理，其对于真空断路器、可控电抗器、配电网等的控制也是本领域的基本控制，并不涉及到软件的改进与创新。

可选地，所述预定时间为10秒。

可选地，可控小电阻的合闸速度为7毫秒，分闸速度为3.5毫秒。