專利名稱：零序列電流發(fā)生器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子工程，S卩，在隔離中性點系統(tǒng)中提供選擇性接地故障保護的設備。
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根據(jù)本發(fā)明，當控制裝置檢測到零序列電壓時，由暫時連接到母線的三相三芯不飽和電抗器有效地產(chǎn)生零序列電流。零序列電流與零序列接地故障阻抗的總和成反比。電抗器的三腳磁芯(three-leg core)設計為不產(chǎn)生零序列磁通。因而，零序列阻抗只由繞組的泄漏感應電抗確定，并且零序列阻抗不重要。通過接地故障保護選擇故障輸出反饋器以后，將三相不飽和電抗器與母線斷開連接。 一直到接地故障清除并且零序列電壓歸零后，開關模塊才重新閉合。 本發(fā)明的本質(zhì)在于一種用于識別帶有隔離中性點的網(wǎng)絡中的接地故障反饋器的設備，包括位于每個輸出反饋器中的零序列電流過濾器以及連接到母線的零序列電壓過濾器，產(chǎn)生零序列電流，并且通過常開三相開關模塊連接到母線，所述常開三相開關模塊受保護繼電器控制，所述保護繼電器連接到所述零序列電壓過濾器，當零序列電壓超過一定水平時，所述零序列電壓過濾器暫時閉合上述開關模塊，且通過所述保護繼電器中的時間延遲，所述零序列電壓過濾器不同，通過三相不飽和電抗器來產(chǎn)生零序列電流，所述三相不飽和電抗器具有一組星形連接的繞組，所述星形連接的繞組具有接地的星形連接點。
因此，上述零序列電流和電壓過濾器連接至對零序列有源功率敏感的特定保護繼電器。
此外，帶有隔離中性點的三相網(wǎng)絡中的零序列電流發(fā)生器包括電抗器，所述電抗器具有三節(jié)點不飽和磁電路和繞組，以星形方式連接，帶有接地中性點，且通過驅(qū)動器提供的常開模塊高電壓接通到監(jiān)測與控制模塊，依次通過將選擇器及真空開關模塊與三個真空斷續(xù)器連接而執(zhí)行(execute)，選擇器通過三個電樞臂、通過三個隔離的靜態(tài)觸點、通過三個接地總成以及通過三個總成而執(zhí)行，選擇器與總線連接，開關模塊通過三個總成而執(zhí)行，與選擇器的電樞臂以及三個總成連接、與電抗器的繞組連接，因此監(jiān)測與控制模塊通過識別單相電路在零序列電壓上閉合接地的機會而執(zhí)行。 此外，通過外殼提供統(tǒng)一本體，所述外殼具有?？偩€隔室，且通過低壓隔室、高壓
隔室以及電抗器隔室從頂部向下依次設置，因此在設置于高壓隔室后面的?？偩€隔室中設置基本掩埋裝置、?？偩€的電流導線和連接器，在低壓隔室中設置檢測與控制模塊、以及后
續(xù)安裝的信號系統(tǒng)和指示器本體，在高壓隔室中設置開關模塊和選擇器，與它聯(lián)鎖，在電抗
器_電抗器隔室以及連接的導體。 此外，每個隔室提供有過壓下降閥門。 此外，所述高壓隔室通過高強度透明聚碳酸酯的窗口執(zhí)行，并提供有操作機械模擬器，其設置為通過窗口通過操作機械模擬器有機會檢查。 所述變壓器設計簡單緊湊、成本低。高壓模塊、電抗器以及控制裝置集合在單個柜子中。高壓模塊的功能對于開關操作和電抗器的安全維護是足夠的。此外，通過電抗器的相繞組的電流Ia、Ib和Ic(參見圖1)是暫態(tài)電流，并且感應帽(inductive hat)防止了繞組的過熱，從而提供設備的高可靠性。


圖1是零序列電流發(fā)生器的單線電路圖。 選擇器的可移動觸點可以通過手動方式放置在接地位置、或者隔離位置、或者接合位置。選擇器常設(permanently)為處于接合位置，且開關模式為切斷。
如圖2所示，其為安置有發(fā)生器的柜子的剖視圖，該柜子包括高壓模塊隔室1、母線隔室2、電抗器隔室3 ( S卩，功率隔室)、以及低壓隔室4。 開關模塊5、選擇器6、選擇器驅(qū)動器7、套管絕緣器的上部8、以及中央導體的上部端子9放置在高壓模塊隔室中。 套管絕緣器的下部10、下部端子11、柔性互連導線12、以及三相不飽和電抗器13
安置在電抗器隔室中。電抗器緊固在前后設置的水平導軌上。 嵌入固體絕緣中的母線的支撐絕緣器14和母線連接器位于母線隔室中。 上述所有功率隔室都配備有安全閥，安全閥用于正壓釋放，并提供柜子相對于內(nèi)
部電弧的耐久性。 控制裝置15、用于布線并且與保護和控制系統(tǒng)互連的端子安裝在低壓隔室內(nèi)。
圖3示出從前側(cè)觀察時柜子的整體示意圖。高壓隔室有一個覆蓋了透明聚碳酸酯薄片的檢查窗口 ，其使選擇器和模擬電路圖可見。模擬電路圖的元件1和元件2分別顯示開關模塊和選擇器的觸點的位置。用于防止人員誤操作的聯(lián)鎖手柄3同樣能從前面板接近。
具體實施例方式
當發(fā)生接地故障時，控制裝置通過零序列電壓識別該故障。經(jīng)過程控時間延遲(這是相接地故障可能發(fā)生的自消弧所必須的)后，開關模塊閉合。連接到母線的三相不飽和電抗器進入由電抗器的三芯設計所導致的不平衡操作，且取決于相電壓和接地故障阻抗兩者的零序列電流In(參見圖1)通過電抗器的中性點(neutral)。 電抗器被設計為能將零序列電流In限制為低于40A的水平， 一方面這個水平的電
流不會配合(compound)故障，另一方面，足以進行有效的接地故障保護。 在經(jīng)過一段足以確定故障離開反饋器的時間之后，控制裝置打開開關模塊，從而
將三相電抗器從母線斷開。 在中性點處單相接地故障的起點(origin)有零序列電流，并且在相位導線(它的構成)中也有。監(jiān)測和控制模塊(例如通過計時單元)識別中性點的零序列電壓的損傷的有效性(在零序列電壓的發(fā)射器上)，但是不允許建立和斷開受損的相(injured phase)。在經(jīng)過提供單相接地故障的自消弧所必不可少的程控持續(xù)時間之后，監(jiān)測與控制模塊產(chǎn)生(yield)模塊高電壓的插入。因此開關模塊的真空斷續(xù)器的觸點形成，并且選擇器的觸點通過機械驅(qū)動安裝在帶有模總線(modular bus)的開關模塊的鏈接的狀況(standing)中。監(jiān)控與控制模塊在單相接地故障的起點識別零序列電壓的這種損傷，建立在"ETAL0N"系列的變壓器外殼KRU中的過濾器接通到(hook up to)?？偩€的截面部分。在經(jīng)過提供單相接地故障的自消弧所必不可少的一些持續(xù)時間之后，監(jiān)控與控制模塊產(chǎn)生開關模塊的插入，并且模總線的電壓接通到三相電抗器。因此三相三節(jié)點不飽和電抗器進入不對稱工況，并且在它的中性點形成電流In，電流In取決于網(wǎng)絡中性點電壓、受損區(qū)域的電阻以及消除電抗器繞組的感應阻力(induced drag)。 提取電抗器的設計數(shù)據(jù)，因此構成為不低于40A的電流幅度Jn —方面不減輕受損區(qū)域中的突發(fā)事件的發(fā)展，另一方面它足以確保零序列電流防護裝置的啟動。對于接通?？偩€部分的每個連接點(association)上持續(xù)的操作，建立零序列過濾器。
?？偩€的電壓與三相不飽和電抗器(例如三節(jié)點心)有接通。因此，最終進入不對稱工況，且在它的中性點形成指示電流Jn，其幅度達到40A，且取決于網(wǎng)絡中性點的電壓 和受損區(qū)域中的電阻。發(fā)生器(加入流過的電流)在受損鏈接(受損相)中形成代表電流 Jn —部分的短時零序列電流。它的幅度在電抗器的設計數(shù)據(jù)中限定，且與三相電抗器的零 序列電阻的總和以及受損區(qū)域中的電阻成比例。在三節(jié)點磁路中，零序列磁通，以及最小 化的電抗器零序列不指示，由于只通過其繞組的消除的感應阻力來限定，并且繞組上的電 壓不超過線性線電壓的V^。在受損相中形成的零序列電流幅度不減少突發(fā)事件的發(fā)展，且 足以啟動該相的電流防護裝置。在經(jīng)過足以識別受損反饋器中單相接地故障的一段時間之 后，監(jiān)測與控制模塊斷開開關模塊，并將電抗器從部分的模總線脫離。 在運行防護裝置之后，經(jīng)過啟動防護裝置時識別受損反饋器單相接地故障必不可 少的時間后，監(jiān)測與控制模塊產(chǎn)生模高電壓的切斷。因此開關模塊的真空斷續(xù)器的觸點解 鎖，并且在消除損傷后，選擇器的觸點通過在中性點狀態(tài)直到體溝道重新閉合被機械地驅(qū) 動而建立起來。 在消除損傷并且錯過網(wǎng)絡中的零序列電壓之前，模塊高電壓的體溝道重新閉合受
阻，其發(fā)生在受損相的所引起的防護裝置的啟動之后。
三項選擇器可以處于下列鎖定位置的其中一個 模塊開關電性<< Is "包括"-連接到?？偩€。 模塊開關<< Is "隔離"-隔離。
<< Is "接地"-如果模塊開關的主觸點形成，則電抗器的繞組可接地。 在正常工況下，選擇器處于<< Is "包括"，模塊開關的主觸點斷開。
由于三相不飽和電抗器的磁路執(zhí)行三節(jié)點，因此在零序列磁通中沒有指示
(direct)，且僅僅通過它的繞組的消除的感應阻力來限定電抗器零序列電阻。 如果需要對外殼中設置的所有部件(inventory)進行適用性檢查和維修，則選擇
器的觸點轉(zhuǎn)換到接地狀態(tài)(standing)。在正面部分，高壓模塊隔室被具有矩形窗口的可移
動前向面板隔離。該窗口被一片高強度透明聚碳酸酯封閉，其允許監(jiān)督裝置和操作機械模
擬器。最后繪出開關模塊觸點的狀態(tài)和選擇器的電樞臂的狀況。在隔室的前向面板上，手
柄(handhold)《被推斷為Is切斷并且其分配失效》用以防止人員因為操作選擇器和開關
模塊而誤操作。 過壓下降閥門設置在外殼的每個隔室的無人帶，保證局部要求的結構強度。局部
場(field of localization)分別是每個隔室。 裝置的參數(shù) 額定電壓，kB-6或10 ?？偩€的額定電流，-1600 ?？偩€的抗散裂強度的電流， 有效值，kA-31. 5 抗散裂強度的電流的滲出時間，為_3
?？偩€的電動穩(wěn)定性電流，峰值，kA-80
總體尺寸，mm
高度-2008
深度-762
前面的寬度-330
重量，公斤-370 這樣，產(chǎn)生了用于與帶有隔離中性點的網(wǎng)絡中的接地故障相關聯(lián)的檢測以及零序
列電流產(chǎn)生器的有效裝置，此外擴展了零序列電流發(fā)生器的供應(arsenal)。 因此，結構被簡化，速度和可靠性提高，總體尺寸和重量下降，提供了最優(yōu)化配置
的機會，維修安全性提高。 工業(yè)應用 本發(fā)明通過工業(yè)中廣泛使用的通用裝備實現(xiàn)。
權利要求
一種用于識別帶有隔離中性點的網(wǎng)絡中的接地故障反饋器的設備，包括位于每個輸出反饋器中的零序列電流過濾器以及連接到母線的零序列電壓過濾器，產(chǎn)生零序列電流，并且通過常開三相開關模塊連接到母線，所述常開三相開關模塊受保護繼電器控制，所述保護繼電器連接到所述零序列電壓過濾器，當零序列電壓超過一定水平時，所述零序列電壓過濾器暫時閉合上述開關模塊，通過所述保護繼電器中的時間延遲，所述零序列電壓過濾器不同，通過三相不飽和電抗器來產(chǎn)生零序列電流，所述三相不飽和電抗器具有一組星形連接的繞組，所述星形連接的繞組具有接地的星形連接點。
2. 如權利要求1所述的設備，其特征在于上述零序列電流和電壓過濾器連接到對零序列有源功率敏感的特定的保護繼電器。
3. 如權利要求1所述的設備，其特征在于帶有隔離中性點的三相網(wǎng)絡中的零序列電流發(fā)生器包括電抗器，所述電抗器具有三節(jié)點不飽和磁電路和繞組，以星形方式連接，帶有接地中性點，且通過驅(qū)動器提供的常開模塊高電壓接通到監(jiān)測與控制模塊，依次通過將選擇器及真空開關模塊與三個真空斷續(xù)器連接而執(zhí)行，選擇器通過三個電樞臂、通過三個隔離的靜態(tài)觸點、通過三個接地總成以及通過三個總成而執(zhí)行，與總線連接，且開關模塊通過三個總成而執(zhí)行，與選擇器的電樞臂以及與三個總成連接，與電抗器的繞組連接，因此監(jiān)測與控制模塊通過識別單相電路在零序列電壓上閉合接地的機會而執(zhí)行。
4. 如權利要求1所述的設備，其特征在于通過外殼提供有統(tǒng)一本體，所述外殼具有?？偩€隔室，且通過低壓隔室、高壓隔室以及電抗器隔室從頂部向下依次設置，因此在設置于高壓隔室后面的?？偩€隔室中，設置基本掩埋裝置、?？偩€的電流導線和連接器，在低壓隔室中設置檢測與控制模塊、以及后續(xù)安裝的信號系統(tǒng)和指示器本體，在高壓隔室中設置開關模塊和與其聯(lián)鎖的選擇器，以及在電抗器隔室中設置電抗器和連接的導體。
5. 如權利要求4所述的設備，其特征在于每個隔室提供有過壓下降閥門。
6. 如權利要求4所述的設備，其特征在于所述高壓隔室通過由高強度透明聚碳酸酯制成的窗口執(zhí)行，并提供有操作機械模擬器，其設置為通過窗口利用操作機械模擬器有機會進行檢查。
全文摘要
一種用于識別帶有隔離中性點的網(wǎng)絡中的接地故障反饋器的設備，包括在每個輸出反饋器的電路中所包含的零序列電流過濾器，和連接到母線的零序列電壓過濾器。零序列電流發(fā)生器通過開關連接到母線，開關通過控制與操作模塊控制，控制與操作模塊連接到零序列電壓過濾器，且在零序列電壓超過其一定水平時實現(xiàn)暫時閉合上述開關?？刂婆c操作模塊包括時間延遲，且提供有相對于零序列識別單相接地故障。零序列電流發(fā)生器包括電抗器，電抗器具有三相不飽和鐵電路以及繞組，其通過接地中性點以星形方式連接?？刂婆c操作模塊連接有驅(qū)動器，其呈串聯(lián)連接的選擇器和帶有三個真空開關的真空開關模塊的形式。
文檔編號H02H3/16GK101711447SQ200780052774
公開日2010年5月19日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權日2007年4月28日
發(fā)明者亞切斯萊·尼古拉伊維奇·格里洛, 亞歷山大·尼古拉伊維奇·尹亞琴, 阿列克謝·米哈伊洛維奇·恰雷 申請人:塔夫里達電動工業(yè)集團公司