[发明专利]一种电压互感器柜故障保护装置及方法

说明书

本发明公开了一种电压互感器柜故障保护装置及方法。所述电压互感器柜的一次回路侧与母线电连接，所述电压互感器柜故障保护装置包括：信号采集模块、保护动作模块和控制模块；信号采集模块分别与电压互感器柜和控制模块电连接；保护动作模块接在电压互感器柜的一次回路侧；保护动作模块包括：熔断器、晶体管和保护电源；熔断器的第一端与母线电连接，熔断器的第二端与电压互感器柜的一次回路侧电连接；晶体管的第一极与熔断器的第一端电连接，晶体管的栅极与控制模块电连接，晶体管的第二极与保护电源的正极电连接；保护电源的负极与熔断器的第二端电连接。本发明可以及时启动对电压互感器的保护，降低电网运行风险，保证作业人员的人身安全。

技术领域

本发明实施例涉及电力系统故障保护技术领域，尤其涉及一种电压互感器柜故障保护装置及方法。

背景技术

目前，电网中10kV系统一般采用中性点经消弧线圈或者小电阻接地，而对于中性点非有效接地系统，为了测量系统三相电压和监视对地绝缘，在变电站的10kV各母线段上均装设有电压互感器(Potential Transformer，PT)柜。由于消弧线圈等设备铁芯电感的磁路饱和作用会激发产生铁磁谐振过电压，会造成相对地电压升高与励磁电流过大等问题，从而损坏电压互感器，因此需要对PT柜进行保护。

现有的PT柜保护一般由高压熔断器、消谐器、避雷器等部件构成。但大量运行经验及数据表明，10kV电网系统内经常发生PT柜高压熔断器异常熔断、PT单元烧毁等故障。也就是说，现有的PT柜保护装置无法及时启动对电压互感器的保护，严重威胁到作业人员的人身安全及电网的安全稳定。

发明内容

本发明实施例提供了一种电压互感器柜故障保护装置及方法，以及时启动对电压互感器的保护，降低电网运行风险，保证作业人员的人身安全。

第一方面，本发明实施例提供了一种电压互感器柜故障保护装置，所述电压互感器柜的一次回路侧与母线电连接，所述电压互感器柜故障保护装置包括：信号采集模块、保护动作模块和控制模块；

所述信号采集模块分别与所述电压互感器柜和所述控制模块电连接；所述信号采集模块用于采集所述电压互感器柜的运行数据；

所述保护动作模块接在所述电压互感器柜的一次回路侧；所述保护动作模块用于当电压互感器柜发生故障时，切断所述电压互感器柜的一次回路；

所述保护动作模块包括：熔断器、晶体管和保护电源；所述熔断器的第一端与所述母线电连接，所述熔断器的第二端与所述电压互感器柜的一次回路侧电连接；所述晶体管的第一极与所述熔断器的第一端电连接，所述晶体管的栅极与所述控制模块电连接，所述晶体管的第二极与所述保护电源的正极电连接；所述保护电源的负极与所述熔断器的第二端电连接；

所述控制模块用于根据所述运行数据调节所述保护动作模块的工作状态。

可选地，所述信号采集模块包括：信号采集单元和信号转换单元；

所述信号采集单元安装于所述电压互感器柜中；所述信号转换单元分别与所述信号采集单元和所述控制模块电连接。

可选地，所述信号采集单元包括：温度传感器和至少一个电流传感器；

所述温度传感器安装于所述电压互感器柜中；所述电流传感器安装于所述电压互感器柜的一次回路侧或所述电压互感器柜的二次回路侧。

可选地，所述信号转换单元包括：信号调理板和数模转换子单元；

所述信号调理板与所述信号采集单元电连接，所述数模转换子单元分别与所述信号调理板和所述控制模块电连接。

可选地，所述控制模块包括：数字信号处理主控器；

所述数字信号处理主控器包括：信号汇集单元、保护指令单元、故障判断及保护逻辑单元、故障告警单元、保护状态单元和故障录波单元。