一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其主電路包括主斷路器CB1、旁路斷路器CB2和電阻器R；旁路斷路器CB2和電阻器R并聯(lián)構成并聯(lián)支路；手車式主斷路器CB1串聯(lián)于母線和旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸入端之間，旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸出端接負載FZ。本實用新型的積極效果是：1.在充分實現(xiàn)了涌流抑制功能的前提下最大限度的考慮到了裝置的適用性、安全性；2.所有的部件均可集成在一個金屬封閉式開關柜內構成一套完整的新型成套配電裝置，使用戶在傳統(tǒng)配電裝置空間投入的基礎上以最小的經(jīng)濟代價就可達到涌流抑制的目的。
【專利說明】
—種具有涌流抑制功能的成套配電裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及配電【技術領域】，特別涉及一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，主要用于供電及配電領域變壓器或電容器等儲能型負載的投切控制。

【背景技術】
[0002]在供電及配電領域中，投入空載變壓器或投入電容器組時，常常會受到涌流的困擾。變壓器勵磁涌流與電容器的充電涌流相似，電感及電容都是儲能元件，前者不容許電流突變，后者不容許電壓突變，空投電源時都將面臨一個暫態(tài)過程。變壓器勵磁涌流的根源是在變壓器任一側繞組感受到外施電壓驟增時，基于磁鏈守恒定理，該繞組在磁路中將產(chǎn)生單極性的偏磁，如偏磁極性恰好和變壓器原來的剩磁極性相同，就可能因偏磁、剩磁和穩(wěn)態(tài)磁通疊加而導致磁路飽和，從而大幅度降低變壓器繞組的勵磁電抗，進而誘發(fā)數(shù)值可觀的勵磁涌流，其值可達設備額定電流Ie的6?30倍，持續(xù)時間可達0.5s或更長。其危害為:(1)引發(fā)變壓器的繼電保護裝置誤動，使變壓器的投運頻頻失敗；(2)變電站一臺變壓器空載接入電源產(chǎn)生的勵磁涌流，誘發(fā)鄰近其他變電站正在運行的變壓器產(chǎn)生“和應涌流”(sympathetic inrush)而導致誤跳閘,造成大面積停電；(3)數(shù)值很大的勵磁涌流會導致變壓器及斷路器因電動力過大受損；(4)誘發(fā)操作過電壓，損壞電氣設備；(5)勵磁涌流中的直流分量導致電流互感器磁路被過度磁化而大幅降低測量精度和繼電保護裝置的正確動作率；(6)勵磁涌流中的大量諧波對電網(wǎng)電能質量造成嚴重的污染。(7)造成電網(wǎng)電壓驟升或驟降，影響其他電氣設備正常工作。
[0003]電容器投入瞬間相當于短路狀態(tài)，由此產(chǎn)生強大的充電涌流，通常其頻率可達幾千赫茲，幅值可達穩(wěn)態(tài)工頻電流幅值的近百倍，持續(xù)時間20ms以內。其危害為:(1)對電力系統(tǒng)造成沖擊，影響電壓質量；(2)引起開關電器觸頭間強大的電動斥力，可能導致觸頭燒損或熔焊；(3)可能導致導體變形、電流互感器和電容器絕緣損壞。
[0004]中國專利ZL200710009374.X《限制涌流投切裝置》也采用了斷路器、接觸器等開關設備通過投切電阻來抑制變壓器勵磁涌流，接觸器和電阻串聯(lián)后再與斷路器并聯(lián)，斷路器及接觸器受控于一個基于電流檢測的控制裝置，該方案的缺點是:(1)考慮到運行維護安全的需要，不能將其各部件集成在一個金屬封閉式開關柜內，在很大程度上犧牲了裝置的適用性；(2)其控制裝置完全依賴電流監(jiān)測信號及自身定時來控制斷路器和接觸器的動作，當電流檢測信號故障時有可能會導致電阻燒毀，影響裝置的安全性。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其簡單適用、性能可靠、成本低廉，能夠替代傳統(tǒng)的不具備涌流抑制功能的配電裝置。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其主電路包括主斷路器CB1、旁路斷路器CB2和電阻器R ;旁路斷路器CB2和電阻器R并聯(lián)構成并聯(lián)支路；手車式主斷路器CBl串聯(lián)于母線與旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸入端之間，旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸出端接負載FZ。
[0008]優(yōu)選的，還包括電流互感器LH和接地開關ES ；電流互感器LH和接地開關ES設置于旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸出端和負載FZ之間。
[0009]優(yōu)選的，主斷路器CBl為手車式斷路器，旁路斷路器CB2為固定式斷路器或手車式斷路器。
[0010]優(yōu)選的，還包括控制器KZQ和光纖式電壓傳感器GYH ;主斷路器CBl上設有用于指示主斷路器CBl合分閘狀態(tài)的第一輔助開關F1，旁路斷路器CB2上設有用于指示旁路斷路器CB2合分閘狀態(tài)的第二輔助開關F2 ;光纖式電壓傳感器GYH用于檢測電阻器R上電壓；所述控制器KZQ連接所述主斷路器CBl的操動結構、旁路斷路器CB2的操動結構、第一輔助開關Fl、第二輔助開關F2和光纖式電壓傳感器GYH。
[0011]優(yōu)選的，主斷路器CB1、旁路斷路器CB2和電阻器R并聯(lián)構成的并聯(lián)支路置于金屬封閉式開關柜內；主斷路器CBl安裝在金屬封閉式開關柜的中部，旁路斷路器CB2安裝在金屬封閉式開關柜的底部。
[0012]本實用新型一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其主電路由手車式主斷路器、固定式旁路斷路器和電阻器的并聯(lián)支路、傳統(tǒng)電流互感器三者串聯(lián)后再配置接地開關構成。涌流抑制功能通過主斷路器先行閉合將電阻器接入電路，對儲能型負載實施預激磁或預充電，一定延時后通過旁路斷路器閉合再將電阻器旁路實現(xiàn)。電流互感器用于成套配電裝置的電能計量或主斷路器的繼電保護；手車式主斷路器可以在裝置檢修維護時移出，然后將接地開關接地以保證工作人員的安全。裝置的控制器采集光纖式電壓傳感器信號及各斷路器輔助開關信號，通過合理的邏輯運算來控制主斷路器和旁路斷路器的狀態(tài)。上述所有部件可以集成在一個金屬封閉式開關柜內，構成一套完整的新型成套配電裝置。
[0013]本實用新型技術可以用運于絕大部分儲能型負載(感性負載及容性負載)需要限制涌流的場合。具體可通過控制器操作如下:(I)初始狀態(tài)，主斷路器和旁路斷路器均處于分閘狀態(tài)；(2)涌流抑制狀態(tài)，主斷路器合閘將電阻器接入電路；(3)正常運行狀態(tài)，預定延時完成后旁路斷路器合閘將電阻器旁路；(4)故障處理狀態(tài)，若旁路斷路器合閘時出現(xiàn)故障例如拒合或假合，斷路器輔助開關信號和光纖式電壓傳感器信號將幫助控制器做出正確判斷，必要時給主斷路器發(fā)出分閘命令以保證電阻器安全并發(fā)出報警信號。
[0014]手車式主斷路器可以采用一臺隔離開關和一臺固定式斷路器代替。
[0015]固定式旁路斷路器可以采用接觸器或負荷開關代替。
[0016]電流互感器和接地開關可以根據(jù)裝置的功能要求選配，不是涌流抑制必須部件。
[0017]相對于現(xiàn)有技術，本實用新型具有以下有益效果:本實用新型通過將手車式主斷路器CBl串聯(lián)于母線和固定式旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸入端之間，在檢修時能夠將手車式主斷路器CBl移出，確保了人工檢修時的安全；本實用新型在充分實現(xiàn)了涌流抑制功能的前提下最大限度的考慮到了裝置的適用性、安全性，所有的部件均可集成在一個金屬封閉式開關柜內構成一套完整的新型成套配電裝置，使用戶在傳統(tǒng)配電裝置空間投入基礎上以最小的經(jīng)濟代價就可達到涌流抑制的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明:
[0019]圖1為本實用新型的電路原理示意圖；
[0020]圖2為本實用新型實施例的結構的側面視圖；
[0021]圖3為圖2的正面視圖。

【具體實施方式】
[0022]請參閱圖1至圖3所示，本實用新型涉及一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其主電路包括主斷路器CB1、旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路；還可以選配傳統(tǒng)電流互感器LH和接地開關ES。
[0023]主斷路器CBl為手車式主斷路器，旁路斷路器CB2為固定式斷路器或手車式斷路器。主斷路器CBl連接于母線和旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸入端之間，旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸出端接負載FZ ;旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸出端與負載FZ之間可以配置電流互感器LH和接地開關ES。LH用于成套配電裝置的電能計量或CBl的繼電保護。
[0024]主斷路器CBl安裝在配電柜的中部，方便移出檢修；旁路斷路器CB2安裝在配電柜的底部。
[0025]涌流抑制功能通過主斷路器CBl先行閉合將電阻器R接入電路，對儲能型負載FZ(感性負載或容性負載)實施預激磁或預充電，一定延時后通過旁路斷路器CB2閉合再將電阻器R旁路實現(xiàn)。電流互感器LH用于成套配電裝置的電能計量或主斷路器CBl的繼電保護；主斷路器CBl可以在裝置檢修維護時移出，然后將接地開關ES接地以保證工作人員的安全。
[0026]成套配電裝置還包括控制器KZQ和光纖式電壓傳感器GYH，主斷路器CBI上設有用于顯示主斷路器CBl合分閘狀態(tài)的第一輔助開關F1，旁路斷路器CB2上設有用于顯示旁路斷路器CB2合分閘狀態(tài)的第二輔助開關F2。光纖式電壓傳感器GYH，用于檢測電阻器R上電壓。
[0027]控制器KZQ連接主斷路器CB1、旁路斷路器CB2、第一輔助開關F1、第二輔助開關F2和光纖式電壓傳感器GYH,通過對光纖式電壓傳感器GYH信號、第一輔助開關Fl信號、第二輔助開關F2信號的識別來控制主斷路器CBl和旁路斷路器CB2的狀態(tài)。通過對目前常規(guī)金屬封閉式開關柜的優(yōu)化設計，上述所有部件可以集成在一面柜體內，構成一套完整的新型成套配電裝置(普通成套配電裝置不包含上述的CB2、R、GYH及控制器)，裝置結構示意見圖2。金屬封閉式開關柜內還安裝有避雷器7和電纜夾8及零序電流互感器；金屬封閉式開關柜上部還安裝有顯示儀表9。
[0028]本實用新型一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置的控制方法包括:(I)初始狀態(tài)，主斷路器CBl和旁路斷路器CB2均處于分閘狀態(tài)，控制器通過輔助開關Fl及F2信號對此狀態(tài)進行識別；(2)涌流抑制狀態(tài)，主斷路器CBl合閘將電阻器R接入電路，對儲能型負載FZ實施預激磁或預充電，控制器通過CBl的輔助開關Fl及光纖式電壓傳感器GYH信號進行識別并啟動內部的定時裝置；(3)正常運行狀態(tài)，控制器預定定時完成后控制旁路斷路器CB2合閘將電阻器R旁路，控制器通過輔助開關F1、F2及光纖式電壓傳感器GYH信號對此狀態(tài)進行識別并對CB2分、合閘狀態(tài)進行控制；(4)故障處理狀態(tài)，若旁路斷路器CB2合閘時出現(xiàn)故障，控制器KZQ通過第二輔助開關F2檢測到旁路斷路器CB2未合閘且光纖式電壓傳感器GYH檢測到電阻器R上的電壓高于設定值，控制器KZQ向主斷路器CBl發(fā)出分閘命令和報警信號，使主斷路器CBl分閘，保證電阻器R安全。檢修時，移出主斷路器CB1，將接地開關ES合閘，然后進行檢修。
[0029]此處已經(jīng)根據(jù)特定的示例性實施例對本實用新型進行了描述，對本領域的技術人員來說，在不脫離本實用新型的范圍下進行適當?shù)奶鎿Q或修改將是顯而易見的。示例性的實施例僅僅是例證性的，而不是對本實用新型的范圍的限制，本實用新型的范圍由所附的權利要求書定義。
【權利要求】
1.一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其特征在于，其主電路包括主斷路器CB1、旁路斷路器CB2和電阻器R ;旁路斷路器CB2和電阻器R并聯(lián)構成并聯(lián)支路；主斷路器CBl串聯(lián)于母線與旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸入端之間，旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸出端接負載FZ。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其特征在于，還包括電流互感器LH和接地開關ES ；電流互感器LH和接地開關ES設置于旁路斷路器CB2和電阻器R的并聯(lián)支路的輸出端和負載FZ之間。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其特征在于，主斷路器CBl為手車式斷路器，旁路斷路器CB2為固定式斷路器或手車式斷路器。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其特征在于，還包括控制器KZQ和光纖式電壓傳感器GYH ;主斷路器CBl上設有用于指示主斷路器CBl合分閘狀態(tài)的第一輔助開關F1，旁路斷路器CB2上設有用于指示旁路斷路器CB2合分閘狀態(tài)的第二輔助開關F2 ;光纖式電壓傳感器GYH用于檢測電阻器R上電壓；所述控制器KZQ連接所述主斷路器CBl的操動結構、旁路斷路器CB2的操動結構、第一輔助開關F1、第二輔助開關F2和光纖式電壓傳感器GYH。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其特征在于，主斷路器CBl、旁路斷路器CB2和電阻器R并聯(lián)構成的并聯(lián)支路置于金屬封閉式開關柜內；主斷路器CBl安裝在金屬封閉式開關柜的中部，旁路斷路器CB2安裝在金屬封閉式開關柜的底部。
6.一種具有涌流抑制功能的成套配電裝置，其特征在于，將權利要求3所述的主斷路器CBl替換為串聯(lián)的隔離開關和一臺固定式斷路器；將權利要求3所述的旁路斷路器CB2替換為接觸器或負荷開關。
【文檔編號】H02B11/167GK204089004SQ201420516106
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月9日 優(yōu)先權日:2014年9月9日
【發(fā)明者】李品德, 李夢菲 申請人:李品德, 李夢菲