變壓器中性點經(jīng)斷路器并聯(lián)小電阻接地裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種變壓器中性點經(jīng)斷路器并聯(lián)小電阻接地裝置，屬于電力系統(tǒng)變壓器保護裝置。霍爾電流互感器一端與變壓器中性點的接地線連接、另一端與小電阻和斷路器的并聯(lián)接點連接，主控制器分別與該霍爾電流互感器和斷路器電連接。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)新穎，利用霍爾電流互感器實時檢測流入變壓器中性點的地磁感應電流，當電流達到或超過設置閾值時，啟動串聯(lián)在變壓器中性點的斷路器跳閘，將與之并聯(lián)的小電阻串入變壓器中性點，實現(xiàn)變壓器中性點經(jīng)小電阻運行，降低地磁感應電流，保證電力系統(tǒng)的安全。本裝置在有效防治地磁感應電流的同時，可以實現(xiàn)用斷路器保護小電阻的功能。
【專利說明】 變壓器中性點經(jīng)斷路器并聯(lián)小電阻接地裝置

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型屬于電力系統(tǒng)變壓器保護裝置。

【背景技術】
[0002]隨著我國長距離輸電和電網(wǎng)規(guī)模的增大，各種因素對電網(wǎng)變壓器、保護等設備的干擾越來越多；尤其是磁暴、直流輸電、電壓過高等原因?qū)е碌淖儔浩麒F芯飽和，將嚴重影響電網(wǎng)的安全運行。國內(nèi)外多次發(fā)生磁暴在輸電線路上引發(fā)地磁感應電流侵襲電網(wǎng)事件，比較典型的有地磁感應電流引發(fā)加拿大魁北克、瑞典馬爾默等地區(qū)大停電，以及大量的電網(wǎng)變壓器、輸電線路和無功補償設備的保護跳閘事故；國內(nèi)廣東、江蘇、浙江等地也發(fā)現(xiàn)了大量的地磁感應電流侵襲電網(wǎng)事件,并以嶺澳核電站地磁感應電流入侵事故最為典型。
[0003]地磁感應電流(GIC)會對電網(wǎng)中變壓器、互感器、電抗器、電容器和繼電保護等很多設備的正常運行帶來一系列有害影響，對電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定運行構(gòu)成威脅。由于GIC主要是通過中性點接地的變壓器流入系統(tǒng)，因而，目前GIC的治理主要是從變壓器入手，采取補償、隔離和抑制等限制GIC的方法。上述探討的GIC的補償、隔離和抑制等方法，都存在變壓器的中性點不能有效地接地，以及存在是否會影響電網(wǎng)的正常、安全運行等問題。
[0004]變壓器中性點經(jīng)小電阻接地在國內(nèi)已經(jīng)有廣泛的應用，實踐證明變壓器中性點經(jīng)小電阻接地能夠有效抑制地磁感應電流的同時，不會影響電力系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全，但存在的問題是電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，短路電流流過中性點串聯(lián)的小電阻，易燒毀串聯(lián)小電阻。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型提供一種變壓器中性點經(jīng)斷路器并聯(lián)小電阻接地裝置，以解決地磁感應電流對電網(wǎng)中變壓器產(chǎn)生影響以及變壓器中性點串聯(lián)小電阻易燒毀的問題。
[0006]本實用新型采取的技術方案是:霍爾電流互感器一端與變壓器中性點的接地線連接、另一端與小電阻和斷路器的并聯(lián)接點連接，主控制器分別與該霍爾電流互感器和斷路器電連接；
[0007]本實用新型所述主控制器的結(jié)構(gòu)是:用于接收霍爾電流互感器二次輸出數(shù)據(jù)的低通濾波器經(jīng)模擬量/數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換器與CPU連接，該CPU還分別與時鐘電路、鍵盤、存儲器、電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集端口、顯示器連接，該CPU還經(jīng)數(shù)據(jù)量/模擬量轉(zhuǎn)換器、電壓繼電器與斷路器QF連接，該CPU還經(jīng)接收器與外部主PC機連接。
[0008]本實用新型所述小電阻的阻值是5?15歐姆。
[0009]本實用新型的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)新穎，利用霍爾電流互感器實時檢測流入變壓器中性點的地磁感應電流，當電流達到或超過設置閾值時，啟動串聯(lián)在變壓器中性點的斷路器跳閘，將與之并聯(lián)的小電阻串入變壓器中性點，實現(xiàn)變壓器中性點經(jīng)小電阻運行，降低地磁感應電流，保證電力系統(tǒng)的安全。本裝置在有效防治地磁感應電流的同時，可以實現(xiàn)用斷路器保護小電阻的功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本實用新型的電路原理圖；
[0011]圖2是本實用新型主控制器的電路原理框圖；
[0012]圖3是本實用新型電源電路框圖。

【具體實施方式】
[0013]霍爾電流互感器TA—端與變壓器2中性點的接地線連接、另一端與小電阻R和斷路器QF的并聯(lián)接點連接，主控制器I分別與該霍爾電流互感器TA和斷路器QF電連接；
[0014]本實用新型所述主控制器I的結(jié)構(gòu)是:用于接收霍爾電流互感器二次輸出數(shù)據(jù)的低通濾波器101經(jīng)模擬量/數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換器102與CPU 103連接，該CPU還分別與時鐘電路104、鍵盤105、存儲器106、電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集端口 107、顯示器108連接，該CPU還經(jīng)數(shù)據(jù)量/模擬量轉(zhuǎn)換器109、電壓繼電器110與斷路器QF連接，該CPU還經(jīng)接收器111與外部主PC機連接。
[0015]本實用新型所述小電阻R的阻值是5?15歐姆。
[0016]本實用新型在沒有地磁感應電流GIC入侵時，斷路器合閘，中性點可靠接地；當?shù)卮鸥袘娏魅肭植⒊^設定閾值時，斷路器跳閘，中性點經(jīng)小電阻接地；在地磁感應電流低于設定閾值時，斷路器合閘將并聯(lián)小電阻短接，實現(xiàn)中性點有效接地；在系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，斷路器合閘將并聯(lián)小電阻短路，保護小電阻。
[0017]本實用新型主控制器的主要功能有:(I)為霍爾電流互感器及主控制器自身提供電源，電源電路基本構(gòu)成如圖3所示，從變壓器控制柜中取AC220V電壓，經(jīng)AC/DC模塊輸出+12V電壓，經(jīng)電源線路給霍爾互感器供電，DC12V電壓經(jīng)7805穩(wěn)壓電路降壓為DC5V電壓，供給主控制器電源。(2)接收霍爾電流互感器的二次輸出數(shù)據(jù)，霍爾電流互感器的輸出數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線經(jīng)過低通濾波器濾波送到模擬量/數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換器(A/D)，將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，并送給CPU主系統(tǒng)，CPU主系統(tǒng)進行接收、記錄，并上傳數(shù)據(jù)到變電站控制中心中的監(jiān)控PC機，在那里實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析、存儲、生成報表并打印等功能。(3)當檢測到地磁感應電流超過設定閾值時，檢測斷路器處于合閘運行狀態(tài)，啟動斷路器跳閘；如果在地磁感應電流超限時檢測到斷路器處于分閘狀態(tài)，保持斷路器運行在分閘狀態(tài)；當?shù)卮鸥袘娏鞯陀谠O定閾值時配合斷路器狀態(tài)檢查功能時斷路器運行在合閘狀態(tài)。(4)通過電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集端口獲取電力系統(tǒng)保護數(shù)據(jù)，并配合電力系統(tǒng)繼電保護的整定，在發(fā)生磁暴的同時，電力系統(tǒng)發(fā)生故障，優(yōu)先執(zhí)行電力系統(tǒng)繼電保護對變壓器中性點運行方式的要求，完成斷路器運行狀態(tài)的切換。(5)利用鍵盤實現(xiàn)參數(shù)設定功能。(6)顯示功能。(7)數(shù)據(jù)存儲。
【權利要求】
1.一種變壓器中性點經(jīng)斷路器并聯(lián)小電阻接地裝置，其特征在于:霍爾電流互感器一端與變壓器中性點的接地線連接、另一端與小電阻和斷路器的并聯(lián)接點連接，主控制器分別與該霍爾電流互感器和斷路器電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的變壓器中性點經(jīng)斷路器并聯(lián)小電阻接地裝置，其特征在于:所述主控制器的結(jié)構(gòu)是:用于接收霍爾電流互感器二次輸出數(shù)據(jù)的低通濾波器經(jīng)模擬量/數(shù)據(jù)量轉(zhuǎn)換器與CPU連接，該CPU還分別與時鐘電路、鍵盤、存儲器、電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集端口、顯示器連接，該CPU還經(jīng)數(shù)據(jù)量/模擬量轉(zhuǎn)換器、電壓繼電器與斷路器QF連接，該CPU還經(jīng)接收器與外部主PC機連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的變壓器中性點經(jīng)斷路器并聯(lián)小電阻接地裝置，其特征在于:所述小電阻的阻值是5?15歐姆。
【文檔編號】H02H7/04GK203983954SQ201420398798
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年7月18日 優(yōu)先權日:2014年7月18日
【發(fā)明者】劉望來, 張龍斌, 周珊, 許曉冰, 陳霞, 薛長順 申請人:長春工程學院