專利名稱：消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電氣技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
目前消弧線圈系統(tǒng)的阻尼電阻起到限制串聯(lián)諧振的作用，在電網(wǎng)正常運(yùn)行時阻尼電阻必須接在回路中起到阻尼作用，單相接地故障發(fā)生時，阻尼電阻必須短接保護(hù)，否則不但增加了接地殘流，而且由于阻尼電阻的通流能力小被燒毀造成事故，所以阻尼電阻的保護(hù)對于電網(wǎng)的可靠運(yùn)行起到重要作用。
傳統(tǒng)的阻尼電阻保護(hù)技術(shù)是通過接觸器或者真空開關(guān)進(jìn)行保護(hù)，單相接地故障發(fā)生時，通過中性點(diǎn)電壓或者中點(diǎn)電流的升高觸發(fā)保護(hù)動作，控制接觸器或者真空開關(guān)動作將阻尼電阻短接。
對現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，刊登在《全國電網(wǎng)接地方式與技術(shù)研討會論文集》2005年5月上的“介紹一種自動跟蹤接地補(bǔ)償及接地選線成套裝置”一文，該文中指出“電阻短接裝置采用兩套獨(dú)立控制回路，一套為交流220V操作，一套為直流220V(或110V)操作。短接開關(guān)采用兩只EVS-160-630/11型真空接觸器，1只為交流操作，1只為直流操作，均裝于電阻箱內(nèi)”，由于這些傳統(tǒng)的保護(hù)裝置都是機(jī)械動作保護(hù)，容易出現(xiàn)機(jī)械故障使得保護(hù)不能夠正確動作，造成事故。另外這些保護(hù)用的接觸器或者真空開關(guān)都需要交流或者直流電源控制，一旦發(fā)生電源供電問題就不能夠進(jìn)行保護(hù)，可靠性較差。并且傳統(tǒng)保護(hù)裝置由于電源供電的存在，使得阻尼電阻箱內(nèi)高壓部分和低壓部分沒有做到隔離，一旦保護(hù)不能夠及時動作，高壓串到電源側(cè)將釀成較大的事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，使其保護(hù)速度快、不需要電源也不需要控制，通過自觸發(fā)方式啟動保護(hù)動作，沒有機(jī)械部分，可靠性極高。本發(fā)明利用可控硅對消弧線圈阻尼電阻進(jìn)行保護(hù)，這種保護(hù)方法利用系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時阻尼電阻的電壓升高來觸發(fā)并聯(lián)在阻尼電阻上的可控硅導(dǎo)通進(jìn)行分流保護(hù)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括第一級保護(hù)可控硅T1、第二級保護(hù)可控硅T2、觸發(fā)電流控制電阻R1～R4、電流互感器TA、阻尼電阻R。阻尼電阻R連接在消弧線圈的未端X和地之間，第一級保護(hù)可控硅T1并聯(lián)在阻尼電阻R兩端，觸發(fā)電流控制電阻R1、R2連接在第一級保護(hù)可控硅T1觸發(fā)端和阻尼電阻R兩端；第二級保護(hù)可控硅T2并聯(lián)在阻尼電阻R兩端，觸發(fā)電流控制電阻R3、R4連接在第二級保護(hù)可控硅T2觸發(fā)端和阻尼電阻R兩端；電流互感器TA串聯(lián)在阻尼電阻R上。其中可控硅T1和T2的選擇取決于消弧線圈額定電流，控制電阻R1～R4的選擇取決于阻尼電阻R兩端的啟動電壓的整定值U1、U2和可控硅觸發(fā)電流Ik，其中觸發(fā)電流控制電阻R1＝R2＝U1/Ik，R3＝R4＝U2/Ik，作為第二級保護(hù)U2＞U1。
所述的可控硅T1和T2可以是兩個單向可控硅反并聯(lián)組成或者是雙向可控硅組成。
所述的觸發(fā)電流控制電阻R1～R4，也可以是壓敏電阻，用于控制觸發(fā)可控硅啟動電流。
所述的第二級保護(hù)可控硅T2，或者并聯(lián)在阻尼電阻R和電流互感器TA串聯(lián)后的兩端。
所述的觸發(fā)電流控制電阻R3、R4，或者連接在第二級保護(hù)可控硅T2觸發(fā)端和阻尼電阻R串聯(lián)電流互感器TA后的兩端。
所述的電流互感器TA，用于檢測電流和指示第一級可控硅T1保護(hù)故障，提供故障報警信號。
本發(fā)明采用消弧線圈阻尼電阻的一級可控硅保護(hù)或者兩級備用保護(hù)，不需要外界提供任何電源，利用阻尼電阻兩端電壓在電網(wǎng)單相接地故障時的升高進(jìn)行自啟動觸發(fā)，并且觸發(fā)電阻的選擇確定了兩個不同的保護(hù)整定值，使第一級可控硅保護(hù)發(fā)生故障時立刻啟動第二級可控硅保護(hù)動作，并且通過串聯(lián)在阻尼電阻上的電流互感器TA提供故障報警信號。和傳統(tǒng)的消弧線圈阻尼電阻接觸器保護(hù)相比，不但動作速度快，沒有機(jī)械動作，而且不需要電壓引入，做到高、低壓完全隔離，可靠性和性價比都具有較大的競爭優(yōu)勢，具有極高的應(yīng)用價值。本發(fā)明單獨(dú)用于消弧線圈阻尼電阻保護(hù)或者和傳統(tǒng)的機(jī)械保護(hù)裝置合并使用。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
如圖1所示，本發(fā)明包括第一級保護(hù)可控硅T1、第二級保護(hù)可控硅T2、觸發(fā)電流控制電阻R1～R4、電流互感器TA、阻尼電阻R。阻尼電阻R連接在消弧線圈的未端X和地之間，第一級保護(hù)可控硅T1并聯(lián)在阻尼電阻R兩端，觸發(fā)電流控制電阻R1、R2連接在第一級保護(hù)可控硅T1觸發(fā)端和阻尼電阻R兩端；第二級保護(hù)可控硅T2并聯(lián)在阻尼電阻R兩端，觸發(fā)電流控制電阻R3、R4連接在第二級保護(hù)可控硅T2觸發(fā)端和阻尼電阻R兩端；電流互感器TA串聯(lián)在阻尼電阻R上。
所述的可控硅T1和T2可以是兩個單向可控硅反并聯(lián)組成或者是雙向可控硅組成。所述的觸發(fā)電流控制電阻R1～R4，也可以是壓敏電阻，用于控制觸發(fā)可控硅啟動電流。所述的第二級保護(hù)可控硅T2，或者并聯(lián)在阻尼電阻R和電流互感器TA串聯(lián)后的兩端。所述的觸發(fā)電流控制電阻R3、R4，或者連接在第二級保護(hù)可控硅T2觸發(fā)端和阻尼電阻R串聯(lián)電流互感器TA后的兩端。所述的電流互感器TA，用于檢測電流和指示第一級可控硅T1保護(hù)故障，提供故障報警信號。
可控硅T1和T2的選擇取決于消弧線圈額定電流，例如對于300kVA/10kV的消弧線圈，可控硅可以選擇MCC95-16；控制電阻R1～R4的選擇取決于阻尼電阻R兩端的啟動電壓的整定值U1、U2和可控硅觸發(fā)電流Ik，其中控制電阻R1＝R2＝U1/Ik，R3＝R4＝U2/Ik，作為第二級保護(hù)U2＞U1。一般情況U1和U2在100V～1000V之間，R1～R4在2KΩ～50KΩ之間范圍。另外阻尼電阻R一般在10～640Ω之間，電流互感器TA和消弧線圈額定電流匹配，一般在50∶5～200∶5范圍。
電網(wǎng)正常運(yùn)行時，由于中性點(diǎn)電壓較低，阻尼電阻流過的電流較小，在阻尼電阻兩端產(chǎn)生的電壓降Ur較小，可控硅觸發(fā)電流近似等于Ur/R1，整定該電流在系統(tǒng)正常運(yùn)行時不足以觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，此時阻尼電阻接在回路中起到阻尼作用，當(dāng)單相接地故障發(fā)生時，中性點(diǎn)電壓較高，選定的觸發(fā)電阻R1、R2使得在整定值U1時能夠觸發(fā)第一級可控硅T1導(dǎo)通，阻尼電阻被可控硅T1短接保護(hù)，可控硅動作速度遠(yuǎn)高于接觸器保護(hù)的機(jī)械動作速度，該發(fā)明巧妙利用阻尼電阻自身的電壓升高提供觸發(fā)電壓，不需要從變電站電源引入，系統(tǒng)安全可靠。由于沒有任何電源引入，因此和接觸器保護(hù)比較，真正做到高、低壓隔離，杜絕了造成事故的隱患。另外，本發(fā)明還有一套備用保護(hù)，如果某種原因使得第一級可控硅T1保護(hù)不能夠動作，這時選定的觸發(fā)電阻R3、R4使得在整定值U2時觸發(fā)第二級可控硅T2進(jìn)行備用保護(hù)，同時由于第二級保護(hù)也同時短接了電流互感器TA，電流互感器TA沒有檢測到電流，將為第一級可控硅保護(hù)故障報警提供信號，同時第二級可控硅T2還對阻尼電阻進(jìn)行了保護(hù)，系統(tǒng)仍然能夠保障可靠運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，包括電流互感器TA、阻尼電阻R，其特征在于，還包括第一級保護(hù)可控硅T1、第二級保護(hù)可控硅T2、觸發(fā)電流控制電阻R1～R4，阻尼電阻R連接在消弧線圈的未端X和地之間，第一級保護(hù)可控硅T1并聯(lián)在阻尼電阻R兩端，觸發(fā)電流控制電阻R1、R2連接在第一級保護(hù)可控硅T1觸發(fā)端和阻尼電阻R兩端；第二級保護(hù)可控硅T2并聯(lián)在阻尼電阻R兩端，觸發(fā)電流控制電阻R3、R4連接在第二級保護(hù)可控硅T2觸發(fā)端和阻尼電阻R兩端；電流互感器TA串聯(lián)在阻尼電阻R上，其中可控硅T1和T2的選擇取決于消弧線圈額定電流，控制電阻R1～R4的選擇取決于阻尼電阻R兩端的啟動電壓的整定值U1、U2和可控硅觸發(fā)電流Ik，其中觸發(fā)電流控制電阻R1＝R2＝U1/Ik，R3＝R4＝U2/Ik，作為第二級保護(hù)U2＞U1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，其特征是，所述的U1和U2，在100V～1000V之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，其特征是，所述的觸發(fā)電流控制電阻R1～R4，在2KΩ～50KΩ之間范圍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或者3所述的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，其特征是，所述的觸發(fā)電流控制電阻R1～R4，或者是壓敏電阻，用于控制觸發(fā)可控硅啟動電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或者3所述的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，其特征是，所述的觸發(fā)電流控制電阻R3、R4，或者連接在第二級保護(hù)可控硅T2觸發(fā)端和阻尼電阻R串聯(lián)電流互感器TA后的兩端。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，其特征是，阻尼電阻R在10～640Ω之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，其特征是，電流互感器TA和消弧線圈額定電流匹配，在50∶5～200∶5范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，其特征是，所述的可控硅T1和T2，是兩個單向可控硅反并聯(lián)組成或者是雙向可控硅組成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或者8所述的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，其特征是，所述的第二級保護(hù)可控硅T2，或者并聯(lián)在阻尼電阻R和電流互感器TA串聯(lián)后的兩端。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，其特征是，所述的電流互感器TA，用于檢測電流和指示第一級可控硅T1保護(hù)故障，提供故障報警信號。
全文摘要
一種用于電氣技術(shù)領(lǐng)域的消弧線圈阻尼電阻可控硅保護(hù)裝置，包括第一級保護(hù)可控硅T1、第二級保護(hù)可控硅T2、觸發(fā)電流控制電阻R1～R4、電流互感器TA、阻尼電阻R，其特征在于，阻尼電阻R連接在消弧線圈的未端X和地之間，第一級保護(hù)可控硅T1并聯(lián)在阻尼電阻R兩端，觸發(fā)電流控制電阻R1、R2連接在第一級保護(hù)可控硅T1觸發(fā)端和阻尼電阻R兩端；第二級保護(hù)可控硅T2并聯(lián)在阻尼電阻R兩端，觸發(fā)電流控制電阻R3、R4連接在第二級保護(hù)可控硅T2觸發(fā)端和阻尼電阻R兩端；電流互感器TA串聯(lián)在阻尼電阻R上。本發(fā)明不但動作速度快，沒有機(jī)械動作，而且不需要電壓引入，做到高、低壓完全隔離，可靠性和性價比都具有較大的競爭優(yōu)勢，具有極高的應(yīng)用價值。
文檔編號A01N25/04GK1717996SQ20051002820
公開日2006年1月11日 申請日期2005年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月28日
發(fā)明者楊小強(qiáng), 王建忠 申請人:上海思源電氣股份有限公司