CN203014377U - 电网过电压抑制装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种电网过电压抑制装置，包括隔离开关、开关状态指示单元、过电压吸收器、电压互感器和综合保护控制单元，隔离开关与电网相连，且隔离开关分别与开关状态指示单元、过电压吸收器、电压互感器相连，过电压吸收器接地，电压互感器的输出端与综合保护控制单元相连，综合保护控制单元包括至少一个用于控制电网工作状态的继电器。本实用新型能够对电网中出现的各种过电压进行抑制、能够提高电网运行的安全性和供电的可靠性，具有电压抑制性能高、适用性好、结构简单、成本低廉的优点。

Description

电网过电压抑制装置
技术领域
本实用新型涉及配电领域，具体涉及一种电网过电压抑制装置。
背景技术
我国3～35kV配电***中存在如下几种过电压：雷击时产生的大气过电压、弧光接地过电压、断路器动作过程中产生的截流过电压、多次重燃过电压、三相同时开断过电压、电容元件和非线性电感在一定条件下产生的谐振过电压等。目前尚无针对这些过电压的完整保护方案，从而会发生电缆放炮、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***中安装的过电压保护装置的性能有关外，***本身的复杂性对过电压装置的选择有着重要的影响，对于不同的***，选择过电压保护时需考虑***输电线路的类型，输配电线路的网络结构，负载的性质和***的接地方式等等。针对如此复杂的***，难以孤立的使用某种或某几种过电压保护装置来全面抑制各种类型的***过电压，且这些不同厂家生产的过电压保护产品，因保护特性不能相互匹配，而无法彻底有效的抑制***过电压。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够对电网中出现的各种过电压进行抑制、能够提高电网运行的安全性和供电的可靠性、电压抑制性能高、适用性好、结构简单、成本低廉的电网过电压抑制装置。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种电网过电压抑制装置，包括隔离开关、开关状态指示单元、过电压吸收器、电压互感器和综合保护控制单元，所述隔离开关与电网相连，且所述隔离开关分别与开关状态指示单元、过电压吸收器、电压互感器相连，所述过电压吸收器接地，所述电压互感器的输出端与综合保护控制单元相连，所述综合保护控制单元包括至少一个用于控制电网工作状态的继电器。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述隔离开关为固定开关或者隔离手车。
所述开关状态指示单元包含指示灯和电容串联连接形成的串联回路，所述串联回路一端与隔离开关相连，所述串联回路另一端接地。
所述过电压吸收器、电压互感器分别串接有高压限流熔断器。
所述综合保护控制单元还包括保护处理器、运算处理器、模数转换器、FLASH存储器、人机交互模块、通信接口模块，所述运算处理器分别与保护处理器、模数转换器、FLASH存储器、人机交互模块、通信接口模块相连，所述模数转换器与电压互感器相连，所述保护处理器与继电器相连。
所述通信接口模块包括RS485接口、RS232接口、CAN总线接口中的至少一种。
本实用新型具有下述优点：本实用新型通过电压互感器耦合电网电压信号，通过综合保护控制单元对电网电压信号进行采集、存储、输出以及电网控制，实现对电网过电压抑制装置，同时通过过电压吸收器吸收电网，能够消除***过电压保护死区、吸收过电压能量，能够取代电压互感器柜及专用避雷器柜，同时具有过电压，低电压，断线等保护功能，过电压能够有效保护电压互感器和综合保护控制单元，能够对电网中出现的各种过电压进行抑制、能够提高电网运行的安全性和供电的可靠性，具有电压抑制性能高、适用性好、结构简单、成本低廉的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例的电路原理示意图。
图2为本实用新型实施例综合保护控制单元的框架结构示意图。
图例说明：
1、隔离开关；2、开关状态指示单元；3、过电压吸收器；4、电压互感器；5、综合保护控制单元；51、继电器；52、保护处理器；53、运算处理器；54、模数转换器；55、FLASH存储器；56、人机交互模块；57、通信接口模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示，本实施例的电网过电压抑制装置包括隔离开关1、开关状态指示单元2、过电压吸收器3、电压互感器4和综合保护控制单元5，隔离开关1与电网相连，且隔离开关1分别与开关状态指示单元2、过电压吸收器3、电压互感器4相连，过电压吸收器3接地，电压互感器4的输出端与综合保护控制单元5相连，综合保护控制单元5包括至少一个用于控制电网工作状态的继电器51。本实施例通过电压互感器4耦合电网电压信号，通过综合保护控制单元5对电网电压信号进行采集、存储、输出以及电网控制，实现对电网过电压抑制装置，同时通过过电压吸收器3吸收电网，能够消除***过电压保护死区、吸收过电压能量，能够取代电压互感器柜及专用避雷器柜，同时具有过电压，低电压，断线等保护功能，过电压能够有效保护电压互感器4和综合保护控制单元5，能够对电网中出现的各种过电压进行抑制、能够提高电网运行的安全性和供电的可靠性，具有电压抑制性能高、适用性好、结构简单、成本低廉的优点。
隔离开关1用来控制本实施例电网过电压抑制装置的投运和退出，当隔离开关1断开时，本实施例电网过电压抑制装置无电网电压信号输入不工作；当隔离开关1闭合时，本实施例电网过电压抑制装置处于工作状态。隔离开关1根据需要可以采用固定开关或者隔离手车，本实施例中隔离开关1为隔离手车，因此如果发生损坏，可以方便进行更换。
开关状态指示单元2用来指示隔离开关1的开关状态。当隔离开关1开启时，电网的电压输入开关状态指示单元2，开关状态指示单元2发光指示。本实施例中，开关状态指示单元2包含指示灯和电容串联连接形成的串联回路，串联回路一端与隔离开关1相连，串联回路另一端接地，电网的电压输入时，电网、指示灯和电容串联连接形成的串联回路依次构成接地回路，因此指示灯立即发光指示。指示灯具体可根据需要采用LED、数码管、白炽灯、节能灯等。
过电压吸收器3用于吸收电网过电压。当3～35KV电力***中发生大气雷击过电压、弧光接地过电压时，过电压吸收器3能在纳秒时间内快速动作吸收过电压的能量、直接将过电压输出大地，实现过电压的吸收，将过电压的幅值迅速的降到设备绝缘安全水平线以下，保护了该***中的设备绝缘免受过电压的破坏，从而能够防止电网过电压损坏电压互感器4和综合保护控制单元5；并且弥补了消弧柜、消弧线圈动作前的保护盲区，以及避雷器、过电压保护器在受到能量大时间又很长的过电压时，导致热崩溃后留下的保护盲区，同时优化了过电压保护曲线。
电压互感器4为***中的保护及计量设备提供电压信号，为装置提供被保护***的二次电压和辅助二次电压信号。
本实施例中，过电压吸收器3、电压互感器4分别串接有高压限流熔断器FU1和FU2。因此在电流过大时，高压限流熔断器FU1和FU2能够快速熔断，迅速与电网过电压脱离，保护***供电安全。高压限流熔断器开断容量大，可达63KA，开断迅速，开断时间小于3ms。
如图2所示，综合保护控制单元5还包括保护处理器52、运算处理器53、模数转换器54、FLASH存储器55、人机交互模块56、通信接口模块57，运算处理器53分别与保护处理器52、模数转换器54、FLASH存储器55、人机交互模块56、通信接口模块57相连，模数转换器54与电压互感器4相连，保护处理器52与继电器51相连。综合保护控制单元5在工作时，需要预先通过人机交互模块56设置好电压阈值条件以及对继电器51的控制方式，然后在工作时运算处理器53通过模数转换器54采集电压互感器4输出的模拟电网电压信号，然后存入FLASH存储器55并判断是否触发电压阈值条件则向对应的继电器51输出驱动信号驱动继电器51打开或者关闭，从而实现对电网的工作状态控制；同时，运算处理器53还能通过通信接口模块57接受上位主机发送的远程控制命令，控制输出驱动信号驱动继电器51打开或者关闭，或者控制远程传输采集的电压数据以便后期分析统计处理。综合保护控制单元5正常运行时，模数转换器54不间断检测电压互感器4提供的电压信号，一旦***发生电压互感器4断线、过电压、低电压、失压、谐振，运算处理器53根据电压互感器4提供的电压信号快速准确处理能力实现对波形的实时采集，实施傅立叶级分析，并准确地判析***的故障情况，并显示故障类别，输出相应的开关量接点信号；当***出现电压互感器4断线，过电压、低电压、失压故障，则装置输出相应的开关量接点信号，用于报警；当***出现谐振，根据***谐振的不同频率实现快速动作，并输出相应的开关量接点，用于报警，如是接地产生的铁磁谐振，激磁涌流过大，瞬间切断激磁涌流，不至于电压互感器4保险熔断、电压互感器4烧毁。
本实施例中，保护处理器52采用单片机实现，运算处理器53采用DSP实现；通信接口模块57包括RS485接口、RS232接口、CAN总线接口中的至少一种，配有标准Modbus通讯规约，因此能够实现多种形式的网络数据传输，与上位主机监控***实现数据远距离传送，应用范围广。
以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种电网过电压抑制装置，其特征在于：包括隔离开关(1)、开关状态指示单元(2)、过电压吸收器(3)、电压互感器(4)和综合保护控制单元(5)，所述隔离开关(1)与电网相连，且所述隔离开关(1)分别与开关状态指示单元(2)、过电压吸收器(3)、电压互感器(4)相连，所述过电压吸收器(3)接地，所述电压互感器(4)的输出端与综合保护控制单元(5)相连，所述综合保护控制单元(5)包括至少一个用于控制电网工作状态的继电器(51)。
2.根据权利要求1所述的电网过电压抑制装置，其特征在于：所述隔离开关(1)为固定开关或者隔离手车。
3.根据权利要求2所述的电网过电压抑制装置，其特征在于：所述开关状态指示单元(2)包含指示灯和电容串联连接形成的串联回路，所述串联回路一端与隔离开关(1)相连，所述串联回路另一端接地。
4.根据权利要求3所述的电网过电压抑制装置，其特征在于：所述过电压吸收器(3)、电压互感器(4)分别串接有高压限流熔断器。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电网过电压抑制装置，其特征在于：所述综合保护控制单元(5)还包括保护处理器(52)、运算处理器(53)、模数转换器(54)、FLASH存储器(55)、人机交互模块(56)、通信接口模块(57)，所述运算处理器(53)分别与保护处理器(52)、模数转换器(54)、FLASH存储器(55)、人机交互模块(56)、通信接口模块(57)相连，所述模数转换器(54)与电压互感器(4)相连，所述保护处理器(52)与继电器(51)相连。
6.根据权利要求5所述的电网过电压抑制装置，其特征在于：所述通信接口模块(57)包括RS485接口、RS232接口、CAN总线接口中的至少一种。
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CN107342584A (zh) * 2017-07-01 2017-11-10 合肥东玖电气有限公司 一种***过电压抑制装置
CN107404113A (zh) * 2017-07-01 2017-11-28 合肥东玖电气有限公司 一种过电压抑制装置

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