一种GIS电压互感器消除铁磁谐振电路的制作方法

一种gis电压互感器消除铁磁谐振电路
技术领域
1.本发明涉及高压电器设备控制领域，具体涉及一种gis电压互感器消除铁磁谐振电路。


背景技术：

2.gis是气体绝缘金属封闭组合开关设备，属于高压输电设备领域。gis是以sf6气体为绝缘介质，具有结构紧凑、占地面积小、可靠性高、不受外界环境条件影响、维护工作量小等优点，在电力系统被广泛应用。为测量及保护需要，gis设备一般都设计有pt。pt的电感往往与gis断路器断口的均压电容形成铁磁谐振回路，造成gis pt过电压或过电流而损坏。因此，gis pt往往需要安装消除铁磁谐振的装置。
3.现有技术的缺陷和不足：高压、超高压gis一般为二分之三或三分之四接线，如图1所示（图中4位数数字编号的为断路器，5位数数字编号的为隔离刀闸，6位数数字标号的为接地刀闸）。在gis进线、出线及母线上往往设计有pt。gis pt在某些情况下特别是在相关断路器两侧的隔离刀闸闭合的情况下（即断路器热备用）往往会发生铁磁谐振。例如在图1中，5221断路器两侧的隔离刀闸52211和52212或5222断路器两侧的隔离刀闸52221和52222处于合闸状态，或者5221和5222两台断路器两侧共计4个隔离刀闸均处于合闸状态，则13jyh pt就有可能发生铁磁谐振。消除pt铁磁谐振的方法有多种多样，其中一种方法是在pt二次侧直接接入速饱和线圈，当pt发生铁磁谐振时，pt二次侧产生的大于额定电压的较高电压使连接在pt二次绕组上的速饱和消谐线圈快速饱和，二次绕组电流立即变大，抑制pt铁芯饱和，从而达到消除铁磁谐振目的。
4.将速饱和消谐线圈直接接入pt二次侧绕组的缺点是在发生系统工频过电压时，速饱和消谐线圈迅速饱和阻抗变小，可能造成pt绕组因电流过大而烧毁。为保证gis设备的安全可靠运行，电网也往往限制直接将速饱和消谐线圈直接接在pt二次侧。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种gis电压互感器消除铁磁谐振电路，在保证速饱和消谐线圈保持原有消除pt铁磁谐振功能的同时，能有效避免上述不足。
6.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种gis电压互感器消除铁磁谐振电路，包括与电压互感器pt1一端连接点两侧连接的断路器dl1和dl2，断路器dl1上下两端设有隔离开关gw1和gw2，断路器dl2上下两端设有隔离开关gw3和gw4，隔离开关gw1和gw2、隔离开关gw3和gw4的辅助开关以及断路器dl1和dl2的辅助开关组成消谐控制电路，消谐控制电路控制电压互感器pt1二次侧连接回路中的速饱和消谐线圈ra在隔离开关合闸时投入，断路器合闸时退出。
7.上述的消谐控制电路结构为：隔离开关gw1和gw2设有辅助开关gd1和gd2，隔离开关gw3和gw4设有辅助开关dg3和gd4，辅助开关gd1、gd2、gd3和gd4为常开开关，gd1和gd2串
联后与gd3和gd4组成的串联支路并联，组成的并联支路与断路器dl1和dl2的辅助常闭行程开关、及控制接触器jq的线圈串联形成控制串联回路，在整个控制串联回路两端施加控制电压u。
8.优选地方案中，述的隔离开关gw1和gw2联动，隔离开关gw3和gw4联动，隔离开关gw1和gw2设有行程转换开关gd5, 隔离开关gw3和gw4设有行程转换开关gd6，行程转换开关gd5和gd6及断路器dl1和dl2的辅助开关组成消谐控制电路，消谐控制电路控制电压互感器pt1二次侧连接回路中的速饱和消谐线圈ra在隔离开关合闸时投入，断路器合闸时退出。
9.优选地方案中，上述的消谐控制电路结构为：行程转换开关gd5和gd6为常开开关，两者并联后与断路器dl1和dl2的辅助常闭行程开关、及控制接触器jq的线圈串联形成控制串联回路，在整个控制串联回路两端施加控制电压u。
10.上述的电压互感器pt1二次侧连接回路连接结构为：控制接触器jq的常开触点与速饱和消谐线圈ra串联连接后两端与电压互感器pt1二次侧接点a1a和a1n连接。
11.优选地方案中，上述的消谐控制电路中设有空气开关kk，空气开关kk输入端连接控制电压u，空气开关kk输入端输出端连接控制串联回路的两端。
12.优选地方案中，上述的电压互感器pt1二次侧连接回路中设有空气开关kk的辅助开点。
13.优选地方案中，上述的行程转换开关gd5和gd6常开开关、断路器dl1和dl2的辅助常闭开关分别与指示灯h1、h2、h3和h4串联后并联在控制串联回路两端，用于指示隔离开关和断路器状态，在各开关和指示灯的中间点引出信号线至plc或现地控制单元。
14.优选地方案中，上述的电压互感器pt1为三相式电压互感器，三组消谐控制电路分别控制三组电压互感器pt1二次侧连接回路，电压互感器pt1与gis连接，gis为三相共箱式。
15.本发明提供的一种gis电压互感器消除铁磁谐振电路，通过消谐控制电路使得当gis电压互感器pt相关断路器处于热备用状态时，速饱和消谐线圈接入电压互感器的二次侧绕组，防止和消除铁磁谐振，在相关断路器合闸将互感器接入电力系统后，将速饱和消谐线圈与电压互感器的二次侧绕组，速饱和消谐线圈退出运行避免了互感器二次速饱和消谐线圈对gis设备安全稳定运行的不良影响，能够在避免谐振的同时又不影响gis的正常使用。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明gis的局部接线图；图2为消谐控制电路的连接示意图；图3为电压互感器pt1二次侧连接回路示意图；图4为电压互感器pt1在gis的连接示意图；图5为优选地方案中消谐控制电路的连接示意图；图6为优选地方案中电压互感器pt1在gis的连接示意图；图7为优选地谐控制电路的连接示意图；图8为三相共箱式gis电压互感器二次侧连接回路。
17.其中：电压互感器pt1、断路器dl1、断路器dl2、隔离开关gw1、隔离开关gw2、隔离开
关gw3、隔离开关gw4、辅助开关gd1、辅助开关gd2、辅助开关gd3、辅助开关gd4、行程转换开关gd5、行程转换开关gd6、控制接触器jq、、控制电压u、速饱和消谐线圈ra、指示灯h1、指示灯h2、指示灯h3、指示灯h4。
具体实施方式
18.以下结合附图和实施例详细说明本发明技术方案。
19.如图2
‑
4中所示，一种gis电压互感器消除铁磁谐振电路，包括与电压互感器pt1一端连接点两侧连接的断路器dl1和dl2，断路器dl1上下两端设有隔离开关gw1和gw2，断路器dl2上下两端设有隔离开关gw3和gw4，隔离开关gw1和gw2、隔离开关gw3和gw4的辅助开关以及断路器dl1和dl2的辅助开关组成消谐控制电路，消谐控制电路控制电压互感器pt1二次侧连接回路中的速饱和消谐线圈ra在隔离开关合闸时投入，断路器合闸时退出。
20.如图2和4中所示，隔离开关gw1和gw2接入和退出、gw3和gw4接入和退出，使得断路器dl1或dl2进入或退出热备用状态，同时利用辅助开关gd1
‑
gd4的关断状态代表断路器dl1或dl2是否处在热备用状态，可用来控制速饱和消谐线圈ra是否投入。
21.断路器dl1和dl2辅助开关用于在断路器合闸时退出速饱和消谐线圈ra。
22.如图2中所示上述的消谐控制电路结构为：隔离开关gw1和gw2设有辅助开关gd1和gd2，隔离开关gw3和gw4设有辅助开关dg3和gd4，辅助开关gd1、gd2、gd3和gd4为常开开关，gd1和gd2串联后与gd3和gd4组成的串联支路并联，组成的并联支路与断路器dl1和dl2的辅助常闭行程开关、及控制接触器jq的线圈串联形成控制串联回路，在整个控制串联回路两端施加控制电压u，当常开的辅助开关gd1和gd2同时合闸，或者辅助开关gd3和gd4同时合闸，断路器dl1和dl2的辅助常闭开关均处在闭合状态时，这至少有一个断路器断路器处在热备用状态，此时控制串联回路接通，控制串联回路两端的控制电压u使得控制接触器jq线圈得电吸合，控制速饱和消谐线圈ra投入消除谐振，当断路器dl1和dl2任一的辅助常闭开关处于断开状态时，则电压互感器pt1接入电力系统，此时控制串联回路断开，接触器jq线圈失电断开，控制速饱和消谐线圈ra退出运行。
23.优选地方案如图5和6中所示，述的隔离开关gw1和gw2联动，隔离开关gw3和gw4联动，隔离开关gw1和gw2设有行程转换开关gd5, 隔离开关gw3和gw4设有行程转换开关gd6，行程转换开关gd5和gd6及断路器dl1和dl2的辅助开关组成消谐控制电路，消谐控制电路控制电压互感器pt1二次侧连接回路中的速饱和消谐线圈ra在隔离开关合闸时投入，断路器合闸时退出。
24.优选地方案如图5中所示，上述的消谐控制电路结构为：行程转换开关gd5和gd6为常开开关，两者并联后与断路器dl1和dl2的辅助常闭行程开关、及控制接触器jq的线圈串联形成控制串联回路，在整个控制串联回路两端施加控制电压u。
25.如图5和6中所示，上述的隔离开关gw1和gw2联动，隔离开关gw3和gw4联动，隔离开关gw1和gw2设有行程转换开关gd5, 隔离开关gw3和gw4设有行程转换开关gd6，行程转换开关gd5和gd6及断路器dl1和dl2的辅助开关组成消谐控制电路，消谐控制电路控制电压互感器pt1二次侧连接回路中的速饱和消谐线圈ra在隔离开关合闸时投入，断路器合闸时退出。
26.如图5和6中所示，隔离开关gw1和gw2、gw3和gw4联动，同时接入和退出，使得两者同时接入和退出，使得断路器dl1或dl2进入或退出热备用状态，同时利用行程转换开关gd5
和gd6的关断状态代表断路器dl1或dl2是否处在热备用状态，可用来控制速饱和消谐线圈ra是否投入。
27.断路器dl1和dl2辅助开关用于在断路器合闸时退出速饱和消谐线圈ra。
28.如图5中所示，上述的消谐控制电路结构为：行程转换开关gd5和gd6为常开开关，两者并联后与断路器dl1和dl2的辅助常闭行程开关、及控制接触器jq的线圈串联形成控制串联回路，在整个控制串联回路两端施加控制电压u，当常开的行程转换开关gd5和gd6中任一合闸时，断路器dl1和dl2的辅助常闭开关均处在闭合状态时，这至少有一个断路器断路器处在热备用状态，此时控制串联回路接通，控制串联回路两端的控制电压u使得控制接触器jq线圈得电吸合，控制速饱和消谐线圈ra投入消除谐振，当断路器dl1和dl2任一的辅助常闭开关处于断开状态时，则电压互感器pt1接入电力系统，此时控制串联回路断开，接触器jq线圈失电断开，控制速饱和消谐线圈ra退出运行。
29.如图3中所示，上述的电压互感器pt1二次侧连接回路连接结构为：控制接触器jq的常开触点与速饱和消谐线圈ra串联连接后两端与电压互感器pt1二次侧接点a1a和a1n连接，通过控制接触器jq的常开触点控制速饱和消谐线圈ra的投入或退出。
30.优选地方案中，上述的消谐控制电路中设有空气开关kk，空气开关kk输入端连接控制电压u，空气开关kk输入端输出端连接控制串联回路的两端，通过空气开关kk可以控制整个消谐控制功能是否启用。
31.优选地方案中，上述的电压互感器pt1二次侧连接回路中设有空气开关kk的辅助开点。
32.优选地方案如图7中所示，上述的行程转换开关gd5和gd2常开开关、断路器dl1和dl2的辅助常闭开关分别与指示灯h1、h2、h3和h4串联后并联在控制串联回路两端，用于指示隔离开关和断路器状态，在各开关和指示灯的中间点引出信号线至plc或现地控制单元，将指示灯h1、h2、h3和h4安装于消谐控制的装置上，可以直接观察到隔离开关和断路器状态，并与速饱和消谐线圈ra线圈的状态进行对比，可以直接得出速饱和消谐线圈ra线圈投入或者退出的原因。
33.优选地方案如图8中所示，上述的电压互感器pt1为三相式电压互感器，三组消谐控制电路分别控制三组电压互感器pt1二次侧连接回路，电压互感器pt1与gis连接，gis为三相共箱式，当gis为三相共箱式时，三相的机构设置在一处，通过三组控制电路可以分别控制消谐线圈是否投入。
34.本发明的工作原理为：当与电压互感器pt1相关的断路器dl1上下两侧的隔离开关gw1、gw2合闸或者断路器dl2上下两侧的隔离开关gw3、gw4合闸时，其关联动作的行程转换开关gd5或者gd6闭合，此时合闸的两个隔离开关之间的断路器处于热备用状态，此时断路器dl1和dl2未闭合状态下，其常闭触点闭合，使得接触器jq线圈得电，速饱和消谐线圈ra投入进行消除铁磁谐振，当断路器dl1或dl2闭合时，使得电压互感器pt1接入电力系统，则相应的常闭行程开关断开，接触器jq线圈失电，速饱和消谐线圈ra退出。