一種10kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種10kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)，包括電壓互感器、消諧器，電壓互感器的一次側(cè)繞組連接10kV母線上，消諧器安裝在電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)和地之間，其技術(shù)特點(diǎn)是：在消諧器兩端并聯(lián)一接地控制模塊，該接地控制模塊的輸入端連接到電壓互感器的二次側(cè)開口三角繞組上。本發(fā)明將接地控制模塊與消諧器并聯(lián)并安裝在電壓互感器(PT)一次側(cè)中性點(diǎn)和地之間，能夠自動(dòng)檢測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，合理調(diào)整中性點(diǎn)的接地方式，從而保證了正常運(yùn)行時(shí)電壓互感器二次繞組輸出電壓的準(zhǔn)確性，又可限制單相接地后由接地消失引發(fā)的鐵磁諧振。
【專利說明】一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電壓互感器【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]單相接地故障在中性點(diǎn)不接地的1kV配電網(wǎng)中較為常見，且多為瞬時(shí)性故障。在單相接地故障消除瞬間，時(shí)常發(fā)生鐵磁諧振，導(dǎo)致流過電壓互感器一次側(cè)的電流加大，引起電壓互感器一次側(cè)熔斷器的熔絲熔斷事故，導(dǎo)致電壓互感器二次側(cè)失壓，由此將造成電能計(jì)量損失，繼電保護(hù)誤動(dòng)或者拒動(dòng)等問題。此外，TV高壓側(cè)熔絲的更換較為麻煩，增加了人力物力開支。
[0003]鑒于以上原因，有必要采取措施防止上述問題的發(fā)生。目前，在電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)和地之間加裝消諧器是較為普遍的一種方法，但該方法存在以下缺點(diǎn):中性點(diǎn)和地之間加裝消諧器后，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)由于三相不完全對稱，在消諧器上會(huì)有一較小電流流過，在消諧器上會(huì)有一定電壓存在，某些情況下可達(dá)相電壓的1%，由此導(dǎo)致電壓互感器二次繞組不能正確反應(yīng)相對地電壓，對電壓測量帶來較大誤差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)，解決電壓互感器二次繞組不能正確反應(yīng)相對地電壓導(dǎo)致電壓測量誤差大的問題。
[0005]本發(fā)明解決現(xiàn)有的技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)，包括電壓互感器、消諧器，電壓互感器的一次側(cè)繞組連接1kV母線上，消諧器安裝在電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)和地之間，在消諧器兩端并聯(lián)一接地控制模塊，該接地控制模塊的輸入端連接到電壓互感器的二次側(cè)開口三角繞組上。
[0007]而且，所述接地控制模塊包括隔離變壓器、運(yùn)算放大器、整流電路、電壓比較器、驅(qū)動(dòng)電路、第一繼電器、第二繼電器、電源模塊、第一電阻和第二電阻，隔離變壓器一次側(cè)通過第一電阻與電壓互感器開口三角電壓相連接，隔離變壓器二次側(cè)連接第二電阻和運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器的輸出端連接整流電路，整流電路、電壓比較器、驅(qū)動(dòng)電路、第一繼電器和第二繼電器依次相連接，第二繼電器兩端分別連接電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)和地線；所述的電源模塊連接到各個(gè)模塊中，給各個(gè)模塊提供所需的直流電源。
[0008]而且，所述的隔離變壓器變比為1:1。
[0009]而且，所述的第一繼電器為小型時(shí)間繼電器；所述的第二繼電器為1kV真空繼電器。
[0010]而且，所述的電源模塊為220V交流電轉(zhuǎn)直流電源模塊。
[0011 ] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是:
[0012]本發(fā)明將接地控制模塊與消諧器并聯(lián)并安裝在電壓互感器(PT) —次側(cè)中性點(diǎn)和地之間，接地控制模塊的輸入端連接到電壓互感器(PT)的二次側(cè)開口三角繞組上，能夠自動(dòng)檢測系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，合理調(diào)整中性點(diǎn)的接地方式。正常運(yùn)行時(shí)，該接地控制模塊相當(dāng)于一個(gè)通路，將消諧器短路，保證電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)直接接地；而當(dāng)單相接地發(fā)生時(shí)接地控制模塊斷開中性點(diǎn)的直接接地通路，中性點(diǎn)變?yōu)榻?jīng)消諧器接地，從而保證了正常運(yùn)行時(shí)電壓互感器二次繞組輸出電壓的準(zhǔn)確性，又可限制單相接地后由接地消失引發(fā)的鐵磁諧振。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)連接示意圖；
[0014]圖2是控制模塊的電路方框圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例做進(jìn)一步詳述。
[0016]一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括電壓互感器(PT)、消諧器和接地控制模塊，電壓互感器的一次側(cè)繞組連接1kV母線上，消諧器和接地控制模塊安裝在電壓互感器(PT) —次側(cè)中性點(diǎn)和地之間，接地控制模塊的輸入端連接到電壓互感器(PT)的二次側(cè)開口三角繞組上。
[0017]如圖2所示，接地控制模塊包括隔離變壓器1、運(yùn)算放大器2、整流電路3、電壓比較器4、驅(qū)動(dòng)電路5、第一繼電器6、第二繼電器7、電源模塊8以及電阻R1、電阻R2。隔離變壓器一次側(cè)通過電阻Rl與電壓互感器開口三角電壓相連接，隔離變壓器二次側(cè)連接電阻R2和運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器的輸出端連接整流電路，整流電路、電壓比較器、驅(qū)動(dòng)電路、第一繼電器(繼電器I)和第二繼電器依次相連接，第二繼電器(繼電器2)兩端連接電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)和地線。電源模塊連接到各個(gè)模塊中，給各個(gè)模塊提供所需的直流電源。下面對控制模塊中的各個(gè)部分分別進(jìn)行說明:
[0018]電阻Rl和隔離變壓器:將開口三角電壓隔離變換為一個(gè)小電流信號(hào)。Rl具有高阻抗，保證PT 二次側(cè)開口三角具有較小的負(fù)載，隔離變壓器變比為1:1，起隔離作用。
[0019]電阻R2和運(yùn)算放大器:將隔離變壓器輸出的小電流信號(hào)變?yōu)殡妷盒盘?hào)。
[0020]整流電路:將運(yùn)算放大器輸出的雙極性交流信號(hào)整流為直流信號(hào)。
[0021]電壓比較器:將整流輸出的電壓信號(hào)與設(shè)定值比較，若超過設(shè)定值則給驅(qū)動(dòng)電路發(fā)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)繼電器I動(dòng)作，未超過設(shè)定值則不發(fā)出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0022]驅(qū)動(dòng)電路:在收到電壓比較電路發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)后驅(qū)動(dòng)繼電器I動(dòng)作。
[0023]繼電器1:時(shí)間繼電器，在被驅(qū)動(dòng)動(dòng)作后，常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)打開，經(jīng)過一段時(shí)間延時(shí)后(時(shí)間長度可根據(jù)需要設(shè)定)恢復(fù)到常態(tài)(常開觸點(diǎn)開，常閉觸點(diǎn)閉合)。該繼電器利用常開觸點(diǎn)控制繼電器2的動(dòng)作，前向電路檢測到開口三角電壓超過設(shè)定值后使該繼電器常開觸點(diǎn)閉合一段時(shí)間，從而控制繼電器2動(dòng)作。
[0024]繼電器2 =1kV真空繼電器，利用該繼電器的常閉觸點(diǎn)控制PT —次測中性點(diǎn)直接接地回路的接通和斷開。系統(tǒng)正常狀態(tài)下，常閉觸點(diǎn)閉合，保證PT—次側(cè)中性點(diǎn)直接接地，發(fā)生單相接地后，前向電路驅(qū)動(dòng)該繼電器動(dòng)作，常閉觸點(diǎn)打開，中性點(diǎn)接地方式變?yōu)榻?jīng)消諧器接地方式，經(jīng)過一段時(shí)間后恢復(fù)到常態(tài)常(常閉觸點(diǎn)閉合，中性點(diǎn)接地方式變?yōu)橹苯咏拥?。
[0025]電源模塊:將220V交流電變?yōu)槠溆喔鱾€(gè)模塊需要的直流電源。
[0026]本發(fā)明的工作原理是:接地控制模塊通過監(jiān)測電壓互感器(PT) 二次開口三角電壓來檢測出是否發(fā)生單相接地，以便給出合適的工作狀態(tài)。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，開口三角電壓較低，接地控制模塊工作在常態(tài)下，保證PT —次側(cè)中性點(diǎn)直接接地，確保PT 二次側(cè)輸出準(zhǔn)確電壓；系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，開口三角電壓較高，接地控制模塊檢測到開口三角電壓異常，打開中性點(diǎn)直接接地通路，使中性點(diǎn)變?yōu)榻?jīng)消諧器接地狀態(tài)，接地控制模塊保證該種接地狀態(tài)持續(xù)一段時(shí)間，如可設(shè)定為30s，對于發(fā)生最多的瞬時(shí)單相接地故障一般會(huì)在這段時(shí)間消失，在故障消失過程中，PT 一次側(cè)中性點(diǎn)為經(jīng)消諧器接地，可有效抑制鐵磁諧振，30s之后接地控制模塊閉合通路，PT 一次側(cè)中性點(diǎn)切換回直接接地狀態(tài)。對于永久性單相接地故障，接地控制模塊會(huì)間隔性切換工作狀態(tài)，直到排除故障，但這并不影響其功能的實(shí)現(xiàn)。該方法保證了在大多數(shù)運(yùn)行時(shí)間里，PT —次側(cè)中性點(diǎn)為直接接地狀態(tài)，即保證了 PT 二次繞組電壓的準(zhǔn)確輸出；在發(fā)生單相接地故障的少數(shù)時(shí)間里，PT —次側(cè)中性點(diǎn)為經(jīng)消諧器接地狀態(tài)，可以有效限制鐵磁諧振。
[0027]需要強(qiáng)調(diào)的是，本發(fā)明所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本發(fā)明包括并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)，包括電壓互感器、消諧器，電壓互感器的一次側(cè)繞組連接1kV母線上，消諧器安裝在電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)和地之間，其特征在于:在消諧器兩端并聯(lián)一接地控制模塊，該接地控制模塊的輸入端連接到電壓互感器的二次側(cè)開口三角繞組上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)，其特征在于:所述接地控制模塊包括隔離變壓器、運(yùn)算放大器、整流電路、電壓比較器、驅(qū)動(dòng)電路、第一繼電器、第二繼電器、電源模塊、第一電阻和第二電阻，隔離變壓器一次側(cè)通過第一電阻與電壓互感器開口三角電壓相連接，隔離變壓器二次側(cè)連接第二電阻和運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器的輸出端連接整流電路，整流電路、電壓比較器、驅(qū)動(dòng)電路、第一繼電器和第二繼電器依次相連接，第二繼電器兩端分別連接電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)和地線；所述的電源模塊連接到各個(gè)模塊中，給各個(gè)模塊提供所需的直流電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的隔離變壓器變比為1:1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一繼電器為小型時(shí)間繼電器；所述的第二繼電器為1kV真空繼電器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種1kV電壓互感器一次側(cè)中性點(diǎn)接地控制系統(tǒng)，其特征在于:所述的電源模塊為220V交流電轉(zhuǎn)直流電源模塊。
【文檔編號(hào)】H02H9/08GK104348149SQ201410638248
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月6日
【發(fā)明者】栗薇, 唐慶華, 李雪, 郗曉光, 魏菊芳, 張春暉, 梁志瑞, 牛勝鎖, 趙飛 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)天津市電力公司