CN105375459A - 用于输电网的消弧*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于输电网的消弧***。该***包括：多个消弧设备，消弧设备用于提供消弧功能；多个断路器，多个断路器分别与同一段输电线连接，每个断路器还与一个消弧设备连接，断路器用于在闭合时将消弧设备接入输电线为输电线消弧；传感器，与输电线连接，用于检测输电线的电压信号和/或电流信号；以及控制器，分别与多个断路器、多个消弧设备以及传感器连接，用于根据电压信号和/或电流信号控制多个断路器，还用于在断路器闭合之后调整接入的消弧设备的补偿容量。本发明解决了相关技术中对电网的接地补偿设备进行改造时成本较高的技术问题。

Description

用于输电网的消弧***

技术领域

本发明涉及电力***领域，具体而言，涉及一种用于输电网的消弧***。

背景技术

随着科技的发展，电网建设规模不断扩大，再加上网架结构的发展，***容量越来越大，***对地的电容电流也越来越大，原来***使用的第一消弧线圈容量已满足不了需求，为了使***安全可靠地运行，就需要增容以满足***的补偿要求。若要满足***运行要求，则需要对***进行改造，且改造的难度较大，需要整体更换设备，投资太大，会导致原有设备报废，造成了极大的浪费。

针对相关技术中对电网的接地补偿设备进行改造时成本较高的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种用于输电网的消弧***，以至少解决相关技术中对电网的接地补偿设备进行改造时成本较高的技术问题。

根据本发明实施例，提供了一种用于输电网的消弧***，该***包括：多个消弧设备，消弧设备用于提供消弧功能；多个断路器，多个断路器分别与同一段输电线连接，每个断路器还与一个消弧设备连接，断路器用于在闭合时将消弧设备接入输电线为输电线消弧；传感器，与输电线连接，用于检测输电线的电压信号和/或电流信号；以及控制器，分别与多个断路器、多个消弧设备以及传感器连接，用于根据电压信号和/或电流信号控制多个断路器，还用于在断路器闭合之后调整接入的消弧设备的补偿容量。

进一步地，消弧设备包括：变压器，变压器的输入端与断路器连接；隔离开关，隔离开关的第一端与变压器的中性点连接；第一消弧电路，与隔离开关的第二端连接；第二消弧电路；以及有载开关，有载开关的第一端与隔离开关的第二端连接，有载开关的第二端与第二消弧电路连接，有载开关的第三端与控制器连接，有载开关用于在接收到控制器的触发信号时闭合。

进一步地，第一消弧电路包括：第一消弧线圈，第一消弧线圈的第一端与隔离开关的第二端连接，第一消弧线圈的第二端接地。

进一步地，第二消弧电路包括：第二消弧线圈，第二消弧线圈的第一端与有载开关的第二端连接，第二消弧线圈的第二端接地；第一熔断器，第一熔断器的第一端与第二消弧线圈的第一端连接；第一接触器，第一接触器的第一端与第一熔断器的第二端连接；以及第一电阻，第一电阻的第一端与第一接触器的第二端连接，第一电阻的第二端与第二消弧线圈的第二端连接。

进一步地，第二消弧电路还包括：第二熔断器，第二熔断器的第一端与第二消弧线圈的第一端连接；第二接触器，第二接触器的第一端与第二熔断器的第二端连接；以及第二电阻，第二电阻的第一端与第二接触器的第二端连接，第二电阻的第二端与第二消弧线圈的第二端连接。

进一步地，消弧设备还包括：过电压保护电路，与变压器的中性点连接；电压检测电路，与变压器的中性点连接，用于检测变压器的中性点的电压；以及电流检测电路，与第一消弧线圈的第二端连接，用于检测流经第一消弧线圈的电流。

进一步地，过电压保护电路包括：过电压保护器，过电压保护器的第一端与变压器的中性点连接，过电压保护器的第二端接地。

进一步地，电压检测电路包括：电压互感器，电压互感器的第一端与变压器的中性点连接，电压互感器的第二端接地；以及第三熔断器，第三熔断器的第一端与电压互感器的第三端连接，第三熔断器的第二端分别与电压互感器的第四端和控制器连接。

进一步地，电流检测电路包括：电流互感器，电流互感器的第一端与第一消弧线圈的第二端连接，电流互感器的第二端接地，电流互感器的第三端分别与电流互感器的第四端和控制器连接。

进一步地，控制器还用于根据变压器的中性点的电压和流经第一消弧线圈的电流确定第一消弧线圈提供的补偿容量，并在第一消弧线圈提供的补偿容量达到预设容量时生成并发送触发信号至有载开关。

在本发明实施例中，采用本申请提供的用于输电网的消弧***，将多个断路器分别与同一段输电线连接，并通过传感器检测输电线的电压信号和/或电流信号，控制器根据电压信号和/或电流信号控制多个断路器，如闭合断路器以将消弧设备接入输电线为输电线消弧，并且在断路器闭合之后根据***的需求调整接入的消弧设备的补偿容量，由于上述的消弧设备为***原有的旧设备，将原有的消弧设备接入***即可实现对原有***的扩容，因此，无需购入新的消弧设备，从而解决了相关技术中对电网的接地补偿设备进行改造时成本较高的技术问题，实现了对电网的接地补偿设备的低成本改造。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的用于输电网的消弧***的示意图；以及

图2是根据本发明实施例的消弧设备的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种用于输电网的消弧***的实施例，图1是根据本发明实施例的用于输电网的消弧***的示意图，如图1所示，该***包括：多个消弧设备10、多个断路器20，传感器30、控制器40。其中，消弧设备10用于提供消弧功能；多个断路器分别与同一段输电线连接，每个断路器还与一个消弧设备连接，断路器20用于在闭合时将消弧设备接入输电线为输电线消弧；传感器30，连接至输电线，用于检测输电线的电压信号和/或电流信号；以及控制器40，分别与多个断路器、多个消弧设备以及传感器连接，用于根据电压信号和/或电流信号控制多个断路器，还用于在断路器闭合之后调整接入的消弧设备的补偿容量。

在本发明实施例中，采用本申请提供的用于输电网的消弧***，将多个断路器分别与同一段输电线连接，并通过传感器检测输电线的电压信号和/或电流信号，控制器根据电压信号和/或电流信号控制多个断路器，如闭合断路器以将消弧设备接入输电线为输电线消弧，并且在断路器闭合之后根据***的需求调整接入的消弧设备的补偿容量，由于上述的消弧设备为***原有的旧设备，将原有的消弧设备接入***即可实现对原有***的扩容，因此，无需购入新的消弧设备，从而解决了相关技术中对电网的接地补偿设备进行改造时成本较高的技术问题，实现了对电网的接地补偿设备的低成本改造。

需要说明的是，消弧设备(即接地补偿自动调谐装置或消弧线圈成套装置)用于当输电***出现接地故障时补偿***单相接地时的电容电流，将接地点的电流控制在合理的范围之内，从而保护电网并消除因铁磁谐振故障而引发的人身安全事故。但随着电网的发展，原有设备的补偿容量已经满足不了电网发展的需要，当***发生单相接地故障时，无法消除铁磁谐振故障，很有可能在发生相间短路、弧光接地、接地网电压升高等再生扩大故障时危及人身安全。

为了克服上述缺陷，在本申请的方案中，用一台一控二的自动调谐控制器在同一段母线(即输电线)上控制两个消弧设备，达到协调合理的控制与补偿的目的，当部分设备或大面积停电检修时，控制器根据现场采集的参数(如输电线的电压或电流)合理的自动调整两个消弧设备的电抗，若一个消弧设备能满足要求，另一个消弧设备就自动退出；若其中一个的补偿容量达不到***要求时，则自动将另外一个消弧设备接入***，以消除由于设备容量不足而造成的危害。

为了提高调节的灵活度，加大调解范围，本申请还提供了如图2所示的实施例，如图2所示，消弧设备10可以包括：变压器TM，变压器的输入端与断路器20连接；隔离开关QS，隔离开关的第一端与变压器的中性点N连接；第一消弧电路，与隔离开关QS的第二端连接；第二消弧电路；以及有载开关K，有载开关的第一端与隔离开关的第二端连接，有载开关的第二端与第二消弧电路连接，有载开关的第三端与控制器40连接，有载开关用于在接收到控制器的触发信号时闭合。

具体地，第一消弧电路可以包括：第一消弧线圈LF1，第一消弧线圈的第一端与隔离开关QS的第二端连接，第一消弧线圈的第二端接地。第二消弧电路可以包括：第二消弧线圈LF2，第二消弧线圈的第一端与有载开关K的第二端连接，第二消弧线圈的第二端接地；第一熔断器FU1，第一熔断器的第一端与第二消弧线圈LF2的第一端连接；第一接触器QC1，第一接触器的第一端与第一熔断器FU1的第二端连接；以及第一电阻R1，第一电阻的第一端与第一接触器QC1的第二端连接，第一电阻的第二端与第二消弧线圈的第二端连接。

需要说明的是，上述的有载开关的第四端还与第一消弧线圈连接，以调节第一消弧电路中的消弧线圈所处的档位，从而调节其投入的补偿容量。

具体地，控制器根据变压器的中性点的电压和流经第一消弧线圈的电流确定第一消弧线圈提供的补偿容量，并在第一消弧线圈提供的补偿容量达到预设容量(即额定容量)时生成并发送触发信号至有载开关。如控制器比较消弧设备需要提供的补偿容量和消弧设备所实际提供的补偿容量，在消弧设备的第一消弧线圈完全投入运行时，若提供的补偿容量(即额定容量)仍然不能满足***需求则自动调节消弧设备，闭合有载开关(即将闸刀滑动至隔离开关的第二端A)将第二消弧电路的第二消弧线圈投入运行。

通过上述实施例，可以极大的扩大***的补偿容量的调节范围，克服现有技术中调流范围受到限制、下限容量不适、有载开关档位的限制、极差增大等原因造成的影响。

为了控制整个电路的运行功率、增加***阻尼率，第二消弧电路还可以包括：第二熔断器FU2，第二熔断器的第一端与第二消弧线圈LF2的第一端连接；第二接触器QC2，第二接触器的第一端与第二熔断器FU2的第二端连接；以及第二电阻R2，第二电阻的第一端与第二接触器QC2的第二端连接，第二电阻的第二端与第二消弧线圈FL2的第二端连接。

上述的电阻(包括第一电阻和第二电阻)可以是金属膜无感电阻组，通过将电阻串并联组合连接在一起构成节点，从而实现功率控制，增加***阻尼率。

为了实现自检功能和过压保护功能，消弧设备还可以包括：过电压保护电路，与变压器的中性点连接；电压检测电路，与变压器的中性点连接，用于检测变压器的中性点的电压；以及电流检测电路，与第一消弧线圈的第二端连接，用于检测流经第一消弧线圈的电流。

具体地，过电压保护电路可以包括：过电压保护器F，过电压保护器的第一端与变压器的中性点N连接，过电压保护器的第二端接地。电压检测电路可以包括：电压互感器TV，电压互感器的第一端与变压器的中性点N连接，电压互感器的第二端接地；以及第三熔断器FU3，第三熔断器的第一端与电压互感器TV的第三端连接，第三熔断器的第二端分别与电压互感器的第四端和控制器40连接。电流检测电路可以包括：电流互感器TA，电流互感器的第一端与第一消弧线圈LF1的第二端连接，电流互感器的第二端接地，电流互感器的第三端分别与电流互感器的第四端和控制器连接。

在正常状态下，控制器通过电压检测电路和电流检测电路实现补偿容量的测量，控制器根据补偿容量的变化控制有载开关的档位，使两组消弧线圈能合理协调地输出应该输出的容量；当***发生故障时，消弧线圈会输出预调节的容量，达到补偿***的电容电流的目的。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种用于输电网的消弧***，其特征在于，包括：

多个消弧设备，所述消弧设备用于提供消弧功能；

多个断路器，所述多个断路器分别与同一段输电线连接，每个所述断路器还与一个所述消弧设备连接，所述断路器用于在闭合时将所述消弧设备接入所述输电线为所述输电线消弧；

传感器，与所述输电线连接，用于检测所述输电线的电压信号和/或电流信号；以及

控制器，分别与所述多个断路器、所述多个消弧设备以及所述传感器连接，用于根据所述电压信号和/或所述电流信号控制所述多个断路器，还用于在所述断路器闭合之后调整接入的所述消弧设备的补偿容量。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述消弧设备包括：

变压器，所述变压器的输入端与所述断路器连接；

隔离开关，所述隔离开关的第一端与所述变压器的中性点连接；

第一消弧电路，与所述隔离开关的第二端连接；

第二消弧电路；以及

有载开关，所述有载开关的第一端与所述隔离开关的第二端连接，所述有载开关的第二端与所述第二消弧电路连接，所述有载开关的第三端与所述控制器连接，所述有载开关用于在接收到所述控制器的触发信号时闭合。

3.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述第一消弧电路包括：

第一消弧线圈，所述第一消弧线圈的第一端与所述隔离开关的第二端连接，所述第一消弧线圈的第二端接地。

4.根据权利要求2所述的***，其特征在于，所述第二消弧电路包括：

第二消弧线圈，所述第二消弧线圈的第一端与所述有载开关的第二端连接，所述第二消弧线圈的第二端接地；

第一熔断器，所述第一熔断器的第一端与所述第二消弧线圈的第一端连接；

第一接触器，所述第一接触器的第一端与所述第一熔断器的第二端连接；以及

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一接触器的第二端连接，所述第一电阻的第二端与所述第二消弧线圈的第二端连接。

5.根据权利要求4所述的***，其特征在于，所述第二消弧电路还包括：

第二熔断器，所述第二熔断器的第一端与所述第二消弧线圈的第一端连接；

第二接触器，所述第二接触器的第一端与所述第二熔断器的第二端连接；以及

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第二接触器的第二端连接，所述第二电阻的第二端与所述第二消弧线圈的第二端连接。

6.根据权利要求3所述的***，其特征在于，所述消弧设备还包括：

过电压保护电路，与所述变压器的中性点连接；

电压检测电路，与所述变压器的中性点连接，用于检测所述变压器的中性点的电压；以及

电流检测电路，与所述第一消弧线圈的第二端连接，用于检测流经所述第一消弧线圈的电流。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述过电压保护电路包括：

过电压保护器，所述过电压保护器的第一端与所述变压器的中性点连接，所述过电压保护器的第二端接地。

8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述电压检测电路包括：

电压互感器，所述电压互感器的第一端与所述变压器的中性点连接，所述电压互感器的第二端接地；以及

第三熔断器，所述第三熔断器的第一端与所述电压互感器的第三端连接，所述第三熔断器的第二端分别与所述电压互感器的第四端和所述控制器连接。

9.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述电流检测电路包括：

电流互感器，所述电流互感器的第一端与所述第一消弧线圈的第二端连接，所述电流互感器的第二端接地，所述电流互感器的第三端分别与所述电流互感器的第四端和所述控制器连接。

10.根据权利要求6所述的***，其特征在于，所述控制器还用于根据所述变压器的中性点的电压和流经所述第一消弧线圈的电流确定所述第一消弧线圈提供的补偿容量，并在所述第一消弧线圈提供的补偿容量达到预设容量时生成并发送所述触发信号至所述有载开关。