CN107332226B - 基于智能开关的过电压抑制*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了基于智能开关的过电压抑制***。本发明中：过电压抑制***包括过电压吸收装置、过电压保护器和消弧装置；过电压吸收装置内设置动态氧化锌电阻阀片和过电压铁磁消谐单元；过电压抑制***与三相电路之间设置熔断器、电压互感器和电流互感器；过电压铁磁消谐单元内包括接地开关控制模块、阻尼电阻监测控制模块和接地电阻监测控制模块。本发明通过通过在过电压吸收装置内设置过电压铁磁消谐单元，利用接地开关、阻尼电阻和接地电阻等保护方式，有效的消除了过铁磁谐振电压；通过智能开关对过电压吸收装置、过电压保护器和消弧装置进行智能控制和调节，并对熔断器和电压互感器进行有效保护。

Description

基于智能开关的过电压抑制***
技术领域
本发明属于过电压保护***领域，特别是涉及基于智能开关的过电压抑制***。
背景技术
过电压保护是电力***安全维护的极为重要的组成部分，我国3-35KV***中长期存在以下几种过电压：断路器开闭动作过程产生的操作过电压、单相接地时产生的弧光过电压和雷击时产生的大气过电压、谐振过电压等。导致电力***中经常会发生电缆放炮、电动机绝缘击穿、避雷器***和电压互感器烧毁等事故。此类事故发生的原因，除了与***中装设的过电压保护产品的性能有关外，***本身的复杂性对过电压有着重要影响，对于不同的***，过电压产生的原因和方式也各不相同，还有些输配电和负载***也会产生铁磁谐振过电压，对于不同***不同方式产生的不同状况的过电压情况，如何弥补***中过电压保护元件及装置的不足，以及提高过电压保护***的过电压保护水平，成为建设高质量电力***的重要基石。
发明内容
本发明的目的在于提供基于智能开关的过电压抑制***，通过过电压吸收装置、过电压保护器和消弧装置，与智能开关进行高效智能控制进行调节配合，从而能够有效的对电力***的进行过电压抑制和保护。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为基于智能开关的过电压抑制***，包括过电压抑制***、过电压吸收装置和智能开关，过电压抑制***包括过电压吸收装置、过电压保护器和消弧装置；过电压吸收装置内设置动态氧化锌电阻阀片和过电压铁磁消谐单元；智能开关通过检测及控制线路与过电压吸收装置内的动态氧化锌电阻阀片相联；智能开关通过数据传输监测及控制线路与过电压吸收装置内的过电压铁磁消谐单元相联；智能开关通过信号监测传输及控制线路与过电压抑制***内的消弧装置相联；智能开关通过数据监测传输及动作控制模块与过电压抑制***内的过电压保护器相联；过电压抑制***与三相电路之间设置熔断器、电压互感器和电流互感器。
其中，智能开关内包括单片机处理***、信号处理单元、数据采集单元和触发放大电路单元；数据采集单元对电压互感器和电流互感器的二次侧进行数据信息监测，信号处理单元对互感器上的传感信息以及数据采集单元监测采集到的数据信息进行处理和判断，通过触发放大电路单元将数据及信号驱动传输给单片机处理***进行***分析和决策。
其中，过电压铁磁消谐单元内包括接地开关控制模块、阻尼电阻监测控制模块和接地电阻监测控制模块；接地开关控制模块：对变压器中性点上设置接地开关并在接地开关上装设监测和控制装置；阻尼电阻监测控制模块：对TV开口三角绕组两端连接阻尼电阻，在该阻尼电阻的回路内设置监测传感模块；接地电阻监测控制模块：对电压互感器的高压绕组的中性点上设置接地电阻支路或设置零序电压互感器接地，并在电压互感器的高压绕组的中性点线路内设置监测传感模块。
其中，三相电路上的三相支路上的熔断器与涌流保护装置相联，电压互感器通过涌流保护装置与三相电路联接；智能开关通过数据监测及信号控制模块分别与熔断器、电压互感器和电流互感器的监测控制单元相联。
其中，过电压保护器内包括放电计数器和实时监测仪，放电计数器串联联接在过电压保护器的避雷或过压线路上，实时监测仪内设置掉电自保持模块。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过在过电压吸收装置内装设动态氧化锌电阻阀片，从而能够快速有效的吸收***发生过电压时所产生的大量能量；
2、本发明通过在过电压吸收装置内设置过电压铁磁消谐单元，利用接地开关、阻尼电阻和接地电阻等保护方式，有效的消除了过铁磁谐振电压；
3、本发明通过智能开关对过电压吸收装置、过电压保护器和消弧装置进行智能控制和调节，并对熔断器和电压互感器进行有效保护，大大降低了***发生过电压、单相接地和其它故障时所造成的相关损失；
4、本发明通过智能开关的单片机处理***与计数、监测装置进行配合，可以记录***内发生过电压及相关故障的部位和次数等，能够为后期的电力***分析提供有效数据基础。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的基于智能开关的过电压抑制***的结构示意图。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅附图1所示，本发明为基于智能开关的过电压抑制***，包括过电压抑制***、过电压吸收装置和智能开关，过电压抑制***包括过电压吸收装置、过电压保护器和消弧装置；过电压吸收装置内设置动态氧化锌电阻阀片和过电压铁磁消谐单元；智能开关通过检测及控制线路与过电压吸收装置内的动态氧化锌电阻阀片相联；智能开关通过数据传输监测及控制线路与过电压吸收装置内的过电压铁磁消谐单元相联；智能开关通过信号监测传输及控制线路与过电压抑制***内的消弧装置相联；智能开关通过数据监测传输及动作控制模块与过电压抑制***内的过电压保护器相联；过电压抑制***与三相电路之间设置熔断器、电压互感器和电流互感器。
进一步的，智能开关内包括单片机处理***、信号处理单元、数据采集单元和触发放大电路单元；数据采集单元对电压互感器和电流互感器的二次侧进行数据信息监测，信号处理单元对互感器上的传感信息以及数据采集单元监测采集到的数据信息进行处理和判断，通过触发放大电路单元将数据及信号驱动传输给单片机处理***进行***分析和决策。
进一步的，过电压铁磁消谐单元内包括接地开关控制模块、阻尼电阻监测控制模块和接地电阻监测控制模块；接地开关控制模块：对变压器中性点上设置接地开关并在接地开关上装设监测和控制装置；阻尼电阻监测控制模块：对TV开口三角绕组两端连接阻尼电阻，在该阻尼电阻的回路内设置监测传感模块；接地电阻监测控制模块：对电压互感器的高压绕组的中性点上设置接地电阻支路或设置零序电压互感器接地，并在电压互感器的高压绕组的中性点线路内设置监测传感模块。
进一步的，三相电路上的三相支路上的熔断器与涌流保护装置相联，电压互感器通过涌流保护装置与三相电路联接；智能开关通过数据监测及信号控制模块分别与熔断器、电压互感器和电流互感器的监测控制单元相联。
进一步的，过电压保护器内包括放电计数器和实时监测仪，放电计数器串联联接在过电压保护器的避雷或过压线路上，实时监测仪内设置掉电自保持模块。
更进一步的对本发明进行阐释和说明：
互感器高压绕组侧的中性点经电阻接地，电阻可以是线性的，也可以是非线性的，对于非线性电阻，在工作时，可保持中性点对地电位不超过互感器N端对地的绝缘水平；当互感器高压绕组侧的在中性点经电阻接地后，接地电阻限制了放电电流，从而防止了熔断器熔断和谐振的产生。
TV开口三角绕组两端连接阻尼电阻，当电压互感器发生铁磁谐振时，三相电路的中性点产生偏移，导致三相电路不对称，电压互感器出现饱和现象，同时出现零序磁通，高压绕组流过零序电流，在TV开口角两端接有电阻时，则产生零序电流，此电流是对高压绕组中的零序电流所建立的磁通起去磁作用的。
在变压器中性点上设置接地开关，是为了避免变压器中性点产生过电压；在向母线供电前，先将变压器中性点的接地开关闭合导通，送电后再拉开接地开关或先合线路断路器再向母线充电，接地开关的动作由智能开关控制完成。
智能开关的核心单元是单片机处理***，智能开关通过数据采集单元采集交流模拟量和开关信号量，模拟信号的采集来自于电流互感器和电压互感器，对于电压互感器和电流互感器上采集到的信息，需要通过信号处理单元进行处理转换，以及通过触发放大电路单元进行模拟信号驱动操作。
过电压保护器内的放电计数器将每一次的过压保护的次数进行相应的记录和保存，并利用实时监测仪对发生过电压及相关故障的位置进行监测分析，能够为后期的电力***分析提供数据支持，并可以有效进行的对***及装置进行调整和维修等操作。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.基于智能开关的过电压抑制***，包括过电压抑制***、过电压吸收装置和智能开关，所述过电压吸收装置内设置动态氧化锌电阻阀片和过电压铁磁消谐单元；所述过电压抑制***与三相电路之间设置熔断器、电压互感器和电流互感器；所述智能开关通过检测及控制线路与过电压吸收装置内的动态氧化锌电阻阀片相联；所述智能开关通过数据传输监测及控制线路与过电压吸收装置内的过电压铁磁消谐单元相联；
其特征在于：
所述智能开关通过检测及控制线路与过电压吸收装置内的动态氧化锌电阻阀片相联；
所述智能开关通过信号监测传输及控制线路与过电压抑制***内的消弧装置相联；
所述智能开关通过数据监测传输及动作控制模块与过电压抑制***内的过电压保护器相联；
所述智能开关内包括单片机处理***、信号处理单元、数据采集单元和触发放大电路单元；所述数据采集单元对电压互感器和电流互感器的二次侧进行数据信息监测；所述信号处理单元对互感器上的传感信息以及数据采集单元监测采集到的数据信息进行处理和判断，通过触发放大电路单元将数据及信号驱动传输给单片机处理***进行***分析和决策；
所述过电压保护器内包括放电计数器和实时监测仪，所述放电计数器串联联接在过电压保护器的避雷或过压线路上，所述实时监测仪内设置掉电自保持模块。
2.根据权利要求1所述的基于智能开关的过电压抑制***，其特征在于：所述过电压铁磁消谐单元内包括接地开关控制模块、阻尼电阻监测控制模块和接地电阻监测控制模块；所述接地开关控制模块：对变压器中性点上设置接地开关并在接地开关上装设监测和控制装置；
所述阻尼电阻监测控制模块：对TV开口三角绕组两端连接阻尼电阻，在该阻尼电阻的回路内设置监测传感模块；
所述接地电阻监测控制模块：对电压互感器的高压绕组的中性点上设置接地电阻支路或设置零序电压互感器接地，并在电压互感器的高压绕组的中性点线路内设置监测传感模块。
3.根据权利要求1所述的基于智能开关的过电压抑制***，其特征在于：所述三相电路上的三相支路上的熔断器与涌流保护装置相联，所述电压互感器通过涌流保护装置与三相电路联接；所述智能开关通过数据监测及信号控制模块分别与熔断器、电压互感器和电流互感器的监测控制单元相联。
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