CN203929828U - 防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构 - Google Patents
防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203929828U CN203929828U CN201420356105.6U CN201420356105U CN203929828U CN 203929828 U CN203929828 U CN 203929828U CN 201420356105 U CN201420356105 U CN 201420356105U CN 203929828 U CN203929828 U CN 203929828U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- variable
- frequency power
- power sources
- common port
- test product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229960001296 zinc oxide Drugs 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 240000004859 Gamochaeta purpurea Species 0.000 description 1
- 229910018503 SF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 1
- 238000010616 electrical installation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000003116 impacting effect Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 238000012946 outsourcing Methods 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 230000005622 photoelectricity Effects 0.000 description 1
- 238000004382 potting Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N sulfur hexafluoride Chemical compound FS(F)(F)(F)(F)F SFZCNBIFKDRMGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000909 sulfur hexafluoride Drugs 0.000 description 1
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
一种防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构，其特征是：将变频电源柜内回路中的高压谐振回路公共端G1(包括励磁变压器高压尾和负载电容接地端)、谐振回路次公共端和保护公共端G2(包括变频电源柜外壳、励磁变压器外壳、车体接地端和分压器接地端)、控制回路公共端G3三者分别独立接地，变频电源柜内的变频电源的相间以及相对地之间分别加装阻容吸收装置和避雷器，用于吸收、抑制过电压，励磁变压器的高压绕组加装避雷器，防止试品击穿产生的瞬间过电压耦合到低压侧。
Description
技术领域
本实用新型涉及电气设备绝缘检测技术领域，具体说是一种防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构。
背景技术
国内高压电气设备由于绝缘裕度小，制造厂原材料本身和外购件的质量优劣参差不齐，制造、装配、安装环节的工艺控制分散性大，为保证高压电气设备投运后的安全运行，当高压电气设备安装完毕后，需进行现场交流耐压试验，以确保投入运行的设备安全可靠。
对于GIS(“气体绝缘金属封闭开关设备”，指六氟化硫封闭式组合电器)等电容量较大的被试品进行交流耐压试验，需要大容量的试验设备，这时可以采用串联谐振试验装置，回路由被试品负载电容和与之串联的电抗器和电源组成。这种方法具有体积小、质量轻、所需电源容量小等诸多优点。并且，一旦试品击穿时，由于电路失去谐振条件，电源输出电流自动减少，试品两端的电压骤然下降，不会产生过电压、放电能量小，因此被试品受到的影响和损害很小。此方法已成为现场最普遍采用的行之有效的方法。
然而，当串联谐振装置对某试品进行交流耐压试验且试品发生闪络击穿时，由于变频电源柜内未采取有效保护措施，经常会发生变频电源柜内部元器件损坏，甚至可能危及人身安全。
通常，变频电源柜有隔离变压器以及MOA(氧化锌避雷器)进行保护，但是，由于时间短，频率高，隔离变耦合及MOA避雷器可能来不及响应或瞬时能量过大而导致MOA避雷器等元器件损坏。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是彻底解决变频电源柜元件经常在试品闪络击穿时受损的问题，提供防止变频电源柜内部元件受试品闪络冲击的保护措施，提供一种防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
所述防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构，其特征是：将变频电源柜内回路中的高压谐振回路公共端G1、谐振回路次公共端G2和保护公共端G2、控制回路公共端G3三者分别独立接地，其中所述高压谐振回路公共端G1包括励磁变压器的高压尾和负载电容接地端，所述谐振回路次公共端G2包括变频电源柜的外壳、励磁变压器的外壳、车体接地端和分压器接地端。
进一步地，所述变频电源柜内的变频电源的相间以及相对地之间分别加装阻容吸收装置和MOA避雷器，用于吸收、抑制过电压。
进一步地，所述励磁变压器的高压绕组加装MOA避雷器，防止试品击穿产生的瞬间过电压耦合到低压侧。
对于变频电源柜元件在试品闪络击穿时受损的问题，经过针对性的研究发现，通常试品总是在交流电压的正峰值或负峰值处被击穿，击穿瞬时电压跌落到零的时间t通常在0.1-10us之间，此时的电压频率f＝10M-100kHz，即使放电时，所带试品(含分压器)电容量C只有0.002uF(实际上试品容量远大于该值)，击穿瞬时流过放电点和回路的电流I＝U*2π*f*C＝750kV*2*3.142*f*C，式中，U、f、C分别表示击穿电压、含分压器的试品电容量、闪络电压频率，当f＝10MHz时，I≈100kA，当f＝100kHz时，I≈1kA。可见，由于du/dt很大，击穿瞬时流过放电点和回路的电流为千安级。
接地铜线面积约为16mm2,在铜线拉直且周围无导磁材料的情况下，其寄生电感在uH级，通常约为0.1-1uH/m，电阻约0.1mΩ，如果周围环境恶劣且裸铜线有打折现象，电感将增加至10uH-100uH/m。
若放电时电压频率f为100kHz，地线寄身电感L为1uH，放电电流I为1000A，计算地线寄身感抗XL＝2πfL＝2×3.14×100×103×10-6＝0.628Ω，每米地线上可能产生的过电压Ud＝I×XL＝1000×0.628＝628V，以30米地线计算，Ud＝30×628＝12560V，地线的寄身电感稍有增加，该值还会增大。
由此可见，当试品闪络击穿时，瞬间短路大电流流过导致接地线及接地点电位被抬高，由于接地方式为一点接地，在闪络发生时，共用同一接地点的所有接地部位电位都被抬高，致使辅助设施或变频电源柜内部电路的电位瞬间发生改变，进而导致内部元器件损坏。同时，电源与地电位间的电位差瞬间也会发生改变，虽然变频电源柜已有隔离变压器以及MOA避雷器进行保护，但是，由于时间短，频率高，隔离变耦合及MOA避雷器可能来不及响应或瞬时能量过大而导致MOA避雷器等元器件损坏。
本实用新型在对闪络发生和所造成的损害经过了具体细致的深入研究，在高压试验过程中，如果不对相关部件全部予以针对防闪络击穿的保护措施，试品击穿时保护接地、谐振回路次接地点的电压随着高压谐振回路接地点的电压抬高而被瞬时抬高是造成损坏无法逾越的一个原因。由于接地方式为一点接地，共用同一接地点的所有接地部位电位都被抬高，致使辅助设施或变频电源柜内部电路的电位瞬间发生改变，进而导致内部元器件损坏。
通过工作接地与保护接地分开，防止试品击穿时保护接地、谐振回路次接地点的电压随着高压谐振回路接地点的电压抬高而被瞬时抬高，从根本上解决了闪络造成损坏的主要因素。通过电源相间、相对地分别加装阻容吸收装置(R-C串联电路)，在线路内部有效吸收、抑制过电压，消除大部分尖峰电压造成的损害作用；通过在励磁变压器高压绕组加装避雷器，防止试品击穿产生的瞬间过电压耦合到低压侧。这些保护措施能够非常有效地防止变频电源柜内部元件受试品闪络冲击。
使用本方案作为针对高压变频柜内受试品闪络冲击的保护，可靠性高，采用措施简单、快速、有效，为高压变频柜内部元件受试品闪络冲击的保护措施提供了新的可靠且简便易行的措施。
附图说明
图1是采用串联谐振装置进行现场交流耐压试验的电路原理图，
图2是本实用新型的电路原理示意图。
图中：1—变频电源柜，2—控制电路，3—高压测量电路，4—变频主回路，5—励磁变压器，6—谐振回路，7—分压器，8—负载电容，9—MOA避雷器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步说明：如图1所示，采用串联谐振装置进行现场交流耐压试验的电路结构为：三相电源输入变频电源柜1，变频电源柜1输出连接励磁变压器5输入端，励磁变压器5输出端连接L-C谐振回路，L为串联电抗器，C为负载电容8与分压器7电容并联；如图2中实施例所示，电源由市电供电，三相电源线之间分别连接阻容吸收装置，三相电源对G2地接入MOA避雷器，电源线接入变频电源柜1的变频器主回路4，变频器主回路4的输出通过励磁变压器5连接到谐振回路6，谐振回路6通过分压器7接入公共端G2，并通过负载电容8接到公共端G1。励磁变压器的高压尾和负载电容接地端连接到高压谐振回路公共端G1，变频电源柜1的外壳、励磁变压器5的外壳、车体接地端和分压器7接地端连接到谐振回路次公共端G2，变频电源柜1内的控制电路2的控制回路公共端连接G3。车载试验设备的车体成为设备的一部分，此时车体接地端连接到G2。
鉴于试品击穿放电时时常损坏辅助设施或变频电源柜，进行了三方面的优化设计。
(1)将高压谐振公共端与谐振回路次公共端、保护接地端分离
图2中，G1为高压谐振回路公共端，即励磁变压器5的高压尾与负载电容8接地，此接地应采用较大截面接地线，G1与变频电源柜1之间由励磁变压器5绕组隔离；G2为保护公共端与谐振回路次公共端，即变频电源柜外壳、励磁变外壳、车体接地端与分压器接地端(包括变柜电源柜内测量电路3接地端)；G3为控制回路公共端，G3与G2采用光电隔离。
由于本***在高压对地击穿放电时，一般都会发生在负载电容8一侧，随瞬时短路大电流通过接地线流入大地，大地附近及接地线上电位瞬间被相应抬升，即G1的接地线及接地点电位瞬间被抬升，如G1与G2不区分，联接G2的电路的电位一起抬升，这样会使G2内部电路电位瞬间发生改变，进而损坏联接G2的电路中的器件。因此，需将工作接地与保护接地分开，G1与G2采用不同点接入大地。
(2)电源相间、相对地之间分别加装阻容吸收装置与避雷器
为防止***内部瞬间过电压冲击(主要为断路器、接触器开断产生的操作过电压)对重要电气设备的损伤，通行的做法是在靠近断路器或接触器位置安装MOA避雷器9或阻容吸收装置进行冲击保护。比较两类产品性能上的优点，氧化锌产品的优点主要在能量吸收能力强，可以用于防雷电等大电流冲击；阻容吸收装置的优点主要在于起始工作电压低，可有效吸收小电流冲击对设备的影响。
当试品闪络击穿时，变频电源柜相间及相对地的电位瞬间发生改变，即出现过电压，在相对地间安装的避雷器虽可以有效吸收相对地过电压，但起不到相间过电压的保护作用。而在电源相间加装阻容吸收装置，即R-C串联电路，电容用于对高频信号进行吸收，电阻用于阻尼，可有效抑制操作过电压的瞬间振荡和高频电流，使过电压的波形变缓，陡度和幅值降低，再加上电阻的阻尼作用，使高频振荡迅速衰减。
(3)励磁变压器高压绕组加装MOA避雷器
由于本***在高压对地击穿放电时，一般都会发生在负载电容侧，通过在励磁变压器高压绕组加装MOA避雷器9，防止高压侧试品击穿产生的瞬间过电压耦合到低压侧而损坏辅助设施或变频电源柜内部元器件。
Claims (3)
1.一种防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构，其特征是：将变频电源柜内回路中的高压谐振回路公共端G1、谐振回路次公共端G2和保护公共端G2、控制回路公共端G3三者分别独立接地，其中所述高压谐振回路公共端G1包括励磁变压器(5)的高压尾和负载电容(8)接地端，所述谐振回路次公共端G2包括变频电源柜(1)的外壳、励磁变压器(5)的外壳、车体接地端和分压器(7)接地端。
2.根据权利要求1所述的防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构，其特征是：所述变频电源柜内的变频电源的相间以及相对地之间分别加装阻容吸收装置和MOA避雷器，用于吸收、抑制过电压。
3.根据权利要求1所述的防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构，其特征是：所述励磁变压器的高压绕组加装MOA避雷器，防止试品击穿产生的瞬间过电压耦合到低压侧。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420356105.6U CN203929828U (zh) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420356105.6U CN203929828U (zh) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203929828U true CN203929828U (zh) | 2014-11-05 |
Family
ID=51825626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420356105.6U Expired - Fee Related CN203929828U (zh) | 2014-06-30 | 2014-06-30 | 防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203929828U (zh) |
-
2014
- 2014-06-30 CN CN201420356105.6U patent/CN203929828U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104111412B (zh) | 防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构 | |
| CN105356441A (zh) | 智能pt消谐选相的方法和装置 | |
| CN203180510U (zh) | 阻容避雷器复合式过电压保护器 | |
| CN203519768U (zh) | 一种单相接地故障行波信号提取设备和*** | |
| CN105449651A (zh) | 一种配电网可控消谐装置 | |
| CN108923342B (zh) | 一种具有阻尼功能的gis出线套管 | |
| CN104518506A (zh) | 可区分站内和站外以及电机定子弧光接地的消弧装置 | |
| Mueller et al. | Switching phenomena in medium voltage systems-good engineering practice on the application of vacuum circuit-breakers and contactors | |
| CN106684850B (zh) | 高压变压器中性点接地*** | |
| CN201868869U (zh) | 复合式大能容自脱离过电压保护器 | |
| CN203929828U (zh) | 防止变频电源柜内元件受试品闪络冲击的保护连接结构 | |
| CN106129995A (zh) | 一种新型便捷实用消弧消谐及过电压保护三用装置 | |
| CN102195266A (zh) | 串联谐振型故障电流限制器 | |
| CN105098757A (zh) | 一种配电站的消谐方法 | |
| CN209056928U (zh) | 浪涌保护装置及其测试*** | |
| CN202997580U (zh) | Tsc装置中的可控硅rc保护回路 | |
| CN106129994A (zh) | 一种新型高效率消弧及过电压保护装置 | |
| CN202696141U (zh) | 一种消弧消谐装置 | |
| CN201388042Y (zh) | 中置高压开关等高柜 | |
| CN201118228Y (zh) | 可自由投切的组合式阻容保护装置 | |
| CN110165646A (zh) | 一种电缆屏蔽层电流泄放装置 | |
| CN203119468U (zh) | 三相组合式过电压保护器 | |
| CN104134984A (zh) | 中性点虚拟接地柜 | |
| CN105223479B (zh) | 一种特高压gis现场冲击试验暂态过电压抑制方法 | |
| CN220273320U (zh) | 一种阻容过电压保护器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20141105 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |