一种户外配电网单相故障柔性消弧装置的制作方法

1.本发明涉及到尤其涉及到电力系统配电网单相接地故障消弧的技术领域，尤其涉及到一种户外配电网单相故障柔性消弧装置。


背景技术：

2.随着配电网规模的扩大，配网中谐波电流含量和有功电流含量显著增加，致使接地故障电弧无法自行熄灭，目前已有的消弧装置应用最为广泛的为消弧线圈，但其仅能补偿接地故障电流的无功分量，无法补偿接地故障电流中的谐波分量和有功分量，因此以补偿接地故障电流的谐波分量和有功分量的柔性消弧装置开始出线在人们的视线中。
3.目前市场上现有的柔性消弧装置多为户内式或者预制舱结构，所占用的空间较大，且多为一二次结构分离安装，现场需要进行二次安装，操作复杂，耗时耗力。同时功率单元的直流供电多采用配电站站内提供电源，增加了配电站的电能消耗。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种户外配电网单相故障柔性消弧装置，用于解决上述技术问题。
5.本发明采用的技术方案如下：
6.一种户外配电网单相故障柔性消弧装置，包括集装箱箱体及设置于所述集装箱箱体内部的控制单元、预充电单元、柔性消弧单元、取电单元及冷却单元，所述集装箱箱体设有隔板，且所述隔板将所述集装箱体分隔成相互独立的第一区域和第二区域，所述控制单元位于所述第二区域内，所述预充电单元、所述柔性消弧单元、所述取电单元及所述冷却单元位于所述第一区域内；
7.所述控制单元包括控制器及操作手柄，所述操作手柄位于所述第二区域的一侧内壁上，所述控制器与所述预充电单元、所述柔性消弧单元及所述取电单元电连接，所述操作手柄与所述柔性消弧单元电连接。
8.作为优选，所述预充电单元包括低压接触器及功率模块，所述低压接触器设置在所述第一区域的一侧内壁上，所述低压接触器的一侧设有所述功率模块，其中，所述功率模块与所述低压接触器电连接，所述控制器分别与所述低压接触器和所述功率模块电连接。
9.作为进一步的优选，所述柔性消弧单元包括电抗器、电压互感器、高压接触器及隔离刀闸，所述电压互感器设于所述第一区域的另一侧内壁上，所述电抗器设于所述电压互感器与所述低压接触器之间，所述高压接触器设于所述电压互感器的上侧，所述隔离刀闸位于所述高压接触器的上侧，所述隔离刀闸与所述第一区域上侧内壁连接，所述电抗器分别与所述电压互感器和所述功率模块电连接，所述高压接触器分别与所述电压互感器和所述隔离刀闸电连接，所述隔离刀闸与所述操作手柄电连接，所述高压接触器与所述控制器电连接。
10.作为进一步的优选，所述取电单元包括断路器，所述断路器设于所述低压接触器
的上侧，所述断路器分别与所述隔离刀闸和所述控制器电连接。
11.作为进一步的优选，还包括变压器，所述低压接触器与所述电抗器之间设有所述变压器，所述变压器分别与所述断路器、所述低压接触器和所述功率模块电连接。
12.作为进一步的优选，所述冷却单元包括进风栅格及散热风机，所述进风栅格设于所述功率模块与所述隔板之间，所述散热风机设于所述第一区域的一侧外壁上。
13.作为进一步的优选，还包括功率框架，所述功率框架与所述第一区域的一侧内壁之间形成风仓，所述散热风机与所述风仓相正对，所述功率模块设置在所述功率框架上。
14.作为进一步的优选，所述变压器具有两个变压器原边和一个变压器副边，其中一个所述变压器原边与所述断路器电连接，另一所述变压器原边与所述低压接触器电连接，所述变压器副边与所述功率模块电连接。
15.作为进一步的优选，所述功率模块具有两个接口，其中一所述接口与所述所述变压器副边连接，另一所述接口与所述电抗器电连接。
16.上述技术方案具有如下优点或有益效果：
17.本技术的户外配电网单相故障柔性消弧装置，该装置采用集装箱形式，将各单元器件融合于一体，在实现一二次隔离、整装整运的基础上，最大化的提高了空间的利用率，降低了设备的功耗。
附图说明
18.图1为户外配电网单相故障柔性消弧装置布局图一；
19.图2为户外配电网单相故障柔性消弧装置布局图二；
20.图3为户外配电网单相故障柔性消弧装置布局图三；
21.图4为户外配电网单相故障柔性消弧装置布局图四。
22.图中：1、控制器；2、操作手柄；3、低压接触器；4、变压器；5、功率模块；6、电抗器；7、电压互感器；8、高压接触器；9、隔离刀闸；10、断路器；11、进风栅格；12、风仓；13、散热风机；14、功率框架；15、第一区域；16、第二区域。
具体实施方式
23.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术
语在本发明中的具体含义。
26.图1为户外配电网单相故障柔性消弧装置布局图一，图2为户外配电网单相故障柔性消弧装置布局图二，图3为户外配电网单相故障柔性消弧装置布局图三，图4为户外配电网单相故障柔性消弧装置布局图四，请参见图1至图4所示，示出了一种较佳的实施例，示出的一种户外配电网单相故障柔性消弧装置，包括：集装箱箱体以及设置于集装箱箱体内部的控制单元、预充电单元、柔性消弧单元、取电单元以及冷却单元，集装箱箱体用于放置安装各电气零部件，集装箱箱体具有吊装和叉车运输结构满足不同现场情况下的需求。集装箱箱体设置有隔板，且隔板将集装箱体分隔成相互独立的第一区域15和第二区域16，控制单元位于第二区域16内，预充电单元、柔性消弧单元、取电单元以及冷却单元位于第一区域15内。本实施例中，如图1所示，图1是装置整体的俯视图，在集装箱箱体设置有至少两个门体，其中一个门体对应第二区域16，另外的一个或两个及两个以上的门体对应第一区域15。
27.进一步，作为一种较佳的实施方式，控制单元包括控制器1以及操作手柄2，操作手柄2位于第二区域16的一侧内壁上，控制器1与预充电单元、柔性消弧单元以及取电单元电连接，操作手柄2与柔性消弧单元电连接。
28.进一步，作为一种较佳的实施方式，预充电单元包括低压接触器3及功率模块5，低压接触器3设置在第一区域15的一侧内壁上，低压接触器3的一侧设置有功率模块5，其中，功率模块5与低压接触器3电连接，控制器1分别与低压接触器3和功率模块5电连接。用于在设备并网前对功率模块5内的储能器件进行充电。低压接触器3连接配电站提供的380v电源。
29.进一步，作为一种较佳的实施方式，柔性消弧单元包括电抗器6、电压互感器7、高压接触器8以及隔离刀闸9，电压互感器7设置于第一区域15的另一侧内壁上，电抗器6设置于电压互感器7与低压接触器3之间，高压接触器8设于电压互感器7的上侧，隔离刀闸9位于高压接触器8的上侧，隔离刀闸9与第一区域15上侧内壁连接，电抗器6分别与电压互感器7和功率模块5电连接，高压接触器8分别与电压互感器7和隔离刀闸9电连接，隔离刀闸9与操作手柄2电连接，电压互感器7与控制器1电连接。隔离刀闸9的一端连接配电网中性点，功率模块5的另一端连接大地。
30.进一步，作为一种较佳的实施方式，取电单元包括断路器10，断路器10设置于低压接触器3的上侧，断路器10分别与隔离刀闸9和控制器1电连接。还包括变压器4，低压接触器3的一侧设置有变压器4，变压器4的一侧设置有功率模块5，变压器4分别与断路器10、低压接触器3和功率模块5电连接。用于在设备并网成功后对功率模块5内的储能器件进行充电。控制器1可对断路器10、低压接触器3以及高压接触器8进行分合闸操作，也可对功率模块5进行输出控制；操作手柄2可对隔离刀闸9进行分合闸操作。隔离刀闸9型号为四极三工位。
31.进一步，作为一种较佳的实施方式，冷却单元包括进风栅格11以及散热风机13，进风栅格11设置于功率模块5与隔板之间，散热风机13设置于第一区域15的一侧外壁上。还包括功率框架14，功率框架14与第一区域15的一侧内壁之间形成风仓12，散热风机13与风仓12相正对，功率模块5设置在功率框架14上。进风栅格11内安装有可拆卸式的过滤网。散热风机13运行时，使得风仓12内产生负压，气流经过功率模块5风道进入风仓12，将热量由散热风机13排出集装箱体箱体。
32.进一步，作为一种较佳的实施方式，变压器4具有两个变压器4原边和一个变压器4
副边，其中一个变压器4原边与断路器10电连接，另一变压器4原边与低压接触器3电连接，变压器4副边与功率模块5电连接。
33.进一步，作为一种较佳的实施方式，功率模块5具有两个接口，其中一接口与变压器4副边连接，另一接口与电抗器6电连接。功率模块5包括若干个功率器件串联而成。变压器4副边具有十二个分支，每个分支连接一个功率模块5。
34.进一步，作为一种较佳的实施方式，隔离刀闸9主刀闭合情况下，进行装置启动操作，低压接触器3闭合，控制器1提供的ac380v接通变压器4第二原边，此时变压器4副边提供ac580v电源给功率模块5进行充电，充电6s后功率模块5电压趋于稳定，控制低压接触器3断开，此时控制断路器10闭合，外接10kv接通变压器4第一原边，变压器4副边继续向功率模块5提供ac580v电源。断路器10闭合1s后，控制高压接触器8闭合，使得级联功率模块5与电抗器6串联回路接通。
35.以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。