高压电网接地电容电流自动限制装置
专利汇可以提供高压电网接地电容电流自动限制装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种高压 电网 接地电容 电流 自动限制装置，其特征是该装置主要由接地 变压器 、消弧电抗器、稳定 电阻 器 、检测变压器、 电子 控制器 、使电网电容量与消弧电抗器电感量保持平衡，实现电感电流连续可调。当发生某相接地时，自动限制接地点流过电容电流在6A以下。特别适用于 煤 矿、金属矿、 冶金 、电 力 3.6、10KV电网，能有效地限制单相接地时的电容电流及其引起的 电弧 过 电压 ，减少由于单相接地诱发成多点接地的相间 短路 ，减少 电缆 放炮，烧毁 电机 等事故，提高矿井电网供电的连续性，把停电面积及影响生产时间限制在最小范围内。，下面是高压电网接地电容电流自动限制装置专利的具体信息内容。
1、一种高压电网接地电容电流自动限制装置，包括接地变压器、消弧电抗器，其特征在于该装置由稳定电阻器、消弧电抗器和通过检测、对比、鉴别、运算、调整电抗器磁路气隙实现无级调节电感的电子控制器组成，其结构为：
A、通过主变压器35/6-10kv或110/6-10KV，或6-10/3KV的三相电网线路A、B、C分别依次接隔离开关、熔断器、接地变压器、消弧电抗器、稳定电阻器、检测变压器，经电流互感器接地，同时在接地变压器中点与地之间接有电网中性点位移电压互感器；
B、通过熔断器接入的接地变压器，其二次电压接入电子控制器上，同时给检测变压器初级电源和伺服电机的控制回路；
C、中性点电压互感器的二次绕组接中点位移电压表V1，同时引入电子控制器上；
D、消弧电抗器的二次绕组并接电抗电压表V2，同时引入电子控制器上；
E、电流互感器的二次绕组并接电抗电流表，同时接入电子控制器上。
2、根据权利要求1所述的高压电网接地电容电流自动限制装置，其特征在于，接地变压器经消弧电抗器串入稳定电阻器。
3、根据权利要求1所述的高压电网接地电容电流自动限制装置，其特征在于，曲折接法的接地变压器为损耗小的高导磁率的全绝缘方式，油浸自冷。
4、根据权利要求1所述的高压电网接地电容电流自动限制装置，其特征在于电子控制器依据电网对地电容量自动调节消弧电抗器磁路气隙实现限制回路的电感量与三相电网对地电容量相对平衡，当任意相发生接地时，自动限制接地点的电容电流在6A以下。
本实用新型涉及一种高压电网接地电容电流自动限制（补偿）装置，属于电控技术领域，特别适用于煤矿、金属矿、冶金、化工、电力系统3－10KV、50HZ电网应用。
当前我国煤矿高压电网，多采用变压器中性点绝缘方式，随着矿井新建、改建规模逐渐增大，电缆线路长达几十公里，加之装有同步电动机、变压器及电机防雷保护电容器等设备，各相之间及各相对地之间沿导线全长都分布有很大的电容，当电网中性点不接地时，三相系统各相对地电压在正常运行时是对称的，中性点的电位为零。由于三相对地电容电流的矢量和等于零，所以地中没有电流通过。当电网发生单相接地时，如图1所示，各相对地电压发生了变化，接地相的对地电压为零，中性点对地电压为相电压，非故障相对地电压值升高 倍，矢量图如图2所示，电网各相对地电压的改变，可以认为是与接地相电压大小相等，方向相反的零序电压加到各相电压上，图中 C′＝ ＋ CO＝0 ， A′＝ A′＋ AO， B′＝ B＋ BO，其夹角为60°，其大小 A′＝ B′＝ AO。在单相接地情况下，三线电网的线电压大小和相位没有改变，对受电用户无影响，（地面设备可以在2小时内处理）。虽然非故障相对地电压升高 倍，因为其电器设备绝缘等级是按线电压设计的，所以也无大的危险，危害最大的是对地电容电流比正常运行时增大了3倍，即ICA＝ICB＝ ICO，ICC＝0 ，流经接地点的电流 CA＋ CB如图3所示，其大小IC＝ ICA＝3ICO。有关资料介绍，当接地电容电流大于10A时，极易引起间歇闪弧，产生振荡，引起相与地之间产生2.5－3.5倍相电压或更高的过电压，烧坏电机电器或引起两相异地接地短路，或造成电缆芯中三相短路，导致频繁断电，局扇主扇停风，瓦斯积存，甚至发生瓦斯煤尘爆炸的危险事故。萍乡局安源矿曾因瓷瓶裂纹发生闪路，引起电弧接地过电压，导致电缆短路事故，主扇停风2小时。沈阳局彩屯矿因单相接地引起电缆放炮每年就有50－80次，马矿也曾发生因单相接地引起两相异地短路事故。为此，86年颁布的新《煤矿安全规程》第423条规定：“矿井高压电网的单相接地电容电流不得超过20安培，否则必须采取限制措施。”然而，由于技术等原因，绝大部分超限矿井并未采取措施，只有几个矿井试验了人为中性点经电感间断式人工调节的消弧线圈静态补偿装置，如图4所示，正常运行时，接地变压器TME承受电网的对称电压，仅流过很小的激磁电流，处于空载状态，其中性点对地电位差为零，（忽略消弧线圈的中性点位移电压），此时消弧线圈中没有电流通过。当C相接地时，接地变压器承受的电网电压就不对称了，三相不对称电压分解出来的正序分量电压是对称时，它在接地变压器中仅引起很大的正序激磁电流。分解出来的零序分量电压在接地变压器三相线圈中将产生大小相等相位相同的零序电流，三相零序电流汇合后经消弧线圈流向接地点。接地变压器的每相线圈的零序阻抗为ZO，则每相零序电流IO＝ (U0)/(Z0) ，三相零序电流合成为3IO，流过消弧线圈为电感性电流，滞后UO的相位角90°，如图5所示。由图4、图5可知电网通过接地变压器经消弧线圈接地后，在单相接地故障时，接地变压器可产生一个与 接地电容电流大小相近，相位相反的感性电流与接地电容电流相抵消，使接地点的电流变得很小。这种静态补偿装置虽比中性点绝缘方式有一定效果，但矿井的电缆线路及设备经常变动，致使电容也随之改变，本来按未变动线路调整好的消弧线圈抽头，就不合适了，有时会因补偿不当事得其反，产生振荡出现不允许的过电压。要想使补偿处于最佳状态，必须根据电容电流发生变化时也随之变换消弧线圈抽头，这样复杂而危险的工作，在生产矿井实际运行时难以作到。因此，静态补偿推广受到局限。自动补偿方式国外少数发达国家也正在试验不断完善中，处于领先地位。
本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处，而提供一种采用电子控制器自动跟踪电网电容变化，实现电感电流自动调节，一旦发生单相接地时，接地点流过的电容电流限制在6A以下，电弧很快自熄，抑制过电压在2.5－2.6倍相电压之间。
本实用新型的目的是这样实现的：该装置由主变压器、隔离开关、熔断器、接地变压器、消弧电抗器、电抗器电压表、稳定电阻器、中性点电压互感器、中性点电压表、检测变压器、电流互感器、电抗器电流表，和具有检测、对比、鉴别、运算的电子控制器组成。
通过主变压器35／6－10kv（或110／6－10KV，或6－10／3KV）的三相电网线路A、B、C分别依次接隔离开关、熔断器、接地变压器、消弧电抗器、稳定电阻器、检测变压器，经电流互感器接地，同时在接地变压器中点与地之间接有电网中性点位移电压互感器，组成人为中性点及电容电流限制的主回路。
通过熔断器接入的接地变压器，其二次电压接入电子控制器、检测变压器初级，和控制回路。
中性点电压互感器的二次绕组接中点位移电压表V1，同时引入电子控制器上，使电子控制器输入一个中点偏移电压。
消弧电抗器的二次绕组并接电抗电压表V2，同时引入电子控制器上，使电子控制器上输入一个电感电压。
电流互感器的二次绕组并接电抗电流表，同时接入电子控制器上，使电子控制器输入一个电感电流。
根据电网线路投切引起的电网电容 变化，由电子控制器检测、对比、鉴别、运算，控制伺服电机，调整电抗器磁路气隙无级调节电感使电感量与三相对地电容量相对平衡。当发生某相接地时，电抗器按预定量流过电感电流，抵消电容电流，从而限制在接地点流过电容电流在6A以下，以适应目前各矿井大量使用的零序方向型漏电保护电流信号的灵敏度的需要。
接地变压器经消弧电抗器串入稳定电阻器，消除了全补偿时的谐振条件，能有效地限制由于单相接地产生的电弧接地过电压幅值，同时给检测谐振回路提供一个电阻性负载。
曲折接法的接地变压器为损耗小的高导磁率的全绝缘方式，油浸自冷，作为人为中性点。
本实用新型的优点是：用于煤矿、金属矿系统3、6、10KV电网，能有效地限制单相接地时的电容电流，及其引起的电弧过电压，大大减少由于单相接地诱发成多点接地相间短路事故，对减少电缆放炮，烧毁电机，对改善安全用电条件，提高矿井电网供电的连续性起着重大作用。
本实用新型不局限于煤矿、金属矿，而且可应用于冶金、化工、建材电力系统等其他大中型企业电网作为单相接地消弧装置。
本实用新型的附图的图面说明如下：
图1为单相接地线路图。
图2为单相接地时对地电压的变化矢量图。
图3为单相接地时对地电容电流变化矢量图。
图4为电网经接地变压器及消弧电抗器接线图。
图5为三相合成零序电流相位图。
图6为本实用新型系统结构图：主变压器35／6、10kv（或110／6、10KV）（1），隔离开关（2），熔断器（3）接地变压器（4），消弧电抗器（5），检测变压器（6），稳定电阻器（7），消弧电抗器电感调节器（8），中性点偏移电压互感器（9），中性点偏移电压互感器二次绕组（10）、伺服电机控制回路（11），电流互感器（12），电流互感器二次绕组（13），接地变压器二次绕组（14），电子控制器（15）。
图7为本实用新型的方框图。
下面结合（附图）实施例对本实用新型作进一步详述：
该装置引自主变压器（1）配出6－10kv电网A、B、C三相上，通过隔离开关（2）、熔断器（3）、接地变压器（4）、消弧电抗器（5）、检测变压器（6）、稳定电阻器（7）、消弧电抗器电感调节器（8），经电流互感器（12）接地，组成高压电网单相接地电容电流自动限制装置。
通过熔断器接入三相接地变压器（4），其绕组（14）的二次电压送入电子控制器（15）上，同时给检测变压器（6）初级绕组和控制回路作为电源。
在接地变压器中性点与地之间接入中性点位移电压互感器（9），其二次绕组（10）接电压表V1，一端接地，另一端同时引入电子控制器（15）上。
在消弧电抗器二次绕组并接电压表V2，其一端接地，另一端引入电子控制器（15）上。
在电流互感器二次绕组（13）上并接电流表A，其一端接地，另一端接入电子控制器（15）上。
电子控制器（15）根据检测到的各种信号经综合、比较、鉴别运算控制消弧电抗器电感调节器使其电感量与三相对地电容量保持相对平衡，当发生单相接地时，电抗器流过的电感电流抵消电容电流，从而限制了单相接地时接地点流过电容电流小于6A。
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