[实用新型]一种LPCT的过电压保护电路

说明书

本实用新型公开一种LPCT的过电压保护电路，包括两级保护电路，第一级保护电路包括：第一电阻与气体放电管，第二级保护电路包括：第二电阻与TVS。采用限流电阻与气体放电管组合抑制由于电网中出现断路器动作、切除大型负载或切除空载变压器等母线上产生的各种过电压和涌流；本实用新型采用限流电阻与TVS组合抑制电网中出现上升时间极短的特快速暂态过电压；本实用新型的过电压保护电路，对取样电阻上幅值高达数百伏和上升时间极短的过电压都能形成保护，并且结构设计简单、使用安全可靠，并且对取样电阻的保护效果显著。

技术领域

本实用新型属于智能电网领域，特别涉及一种LPCT中取样电阻过电压保护技术。

背景技术

随着智能电网建设的推进，IEC61850标准体系的颁布和推行，变电站正在逐步由传统的模式向智能化变电站过渡。智能化变电站的一、二次设备不断地朝着数字化、智能化、集成化的方向发展，以适应现代电力系统数字化的需求。电子式互感器因为其独特的优势作为智能化变电站的重要组成部分，其发展和应用是实现智能化变电站的最关键一步。电子式互感器的使用在降低变电站的综合成本的同时，更可大幅度提高电力系统内计量装置和保护装置动作的可靠性和精确度，对保证电网安全可靠运行，提高计量回路的整体精度有重大意义。

但是随着电子式互感器使用的推进，在现场呈现出来的问题也越来越多。其中最严重的就是过电压使采集单元失实甚至损坏的问题。在电子式互感器的故障统计中，电子式电流互感器的采集单元损坏最为严重，严重困扰着电子式电流互感器的大面积推广应用。

电子式电流互感器的传感单元主要是由低功率电子式电流互感器(Low PowerCurrent Transformer，LPCT)和罗氏线圈(Rogowski)组成的，实现对电力系统的电流计量和保护功能。LPCT先将一次大电流通过一定变比转换成二次小电流，取样电阻将二次小电流转换成正比于一次大电流的小电压信号输出。当母线上产生过电流和过电压时，取样电阻上就会产生远高于正常值的电压信号，一方面取样电阻本身会承受大量能量，加速取样电阻老化降低电阻值精度，另一方面高于正常值的电压信号会传输至采集单元，使采集单元损坏。采集单元是由电子电路板组成，其耐压能力很弱，在远大于正常工作电压信号进入时，就会使其损坏。对取样电阻本身的影响和采集单元的损坏都会严重影响电子式电流互感器的正常工作，从而破坏电力系统的安全可靠运行。

为降低对LPCT中取样电阻本身和后端的采集单元的影响，需要设计一种保护电路置于LPCT中。现有技术中未有针对此种情况的取样电阻保护电路，现有技术或是过电压保护电路达不到取样电阻过电压的保护要求，或是过电压保护电路设计复杂，不能满足现场的实际情况；取样电阻保护电路设计需要克服的问题：一是需要抑制幅值可能高达数百伏的过电压，二是需要抑制上升时间在几十纳秒到几百纳秒的特快速暂态过电压。

但是现有的过电压保护电路要么不能抑制数百伏的过电压，要么不能抑制特快速暂态过电压，或是设计复杂，不能满足传感单元的设计和实际使用要求。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种LPCT的过电压保护电路及其参数选取方法，采用气体放电管抑制采样电阻上高幅值过电压；采用TVS抑制采样电阻上特快速暂态过电压。

本实用新型采用的技术方案为：一种LPCT的过电压保护电路，包括两级保护电路；

第一级保护电路包括：第一电阻与气体放电管，第一电阻第一端与LPCT中铁芯线圈第一端相连，第一电阻第二端与气体放电管第一端相连，气体放电管第二端与LPCT中铁芯线圈第二端相连；

第二级保护电路包括：第二电阻与TVS，第二电阻第一端与第一电阻第二端相连，第二电阻第二端与TVS第一端相连，TVS第二端与LPCT中铁芯线圈第二端相连。

进一步地，还包括取样电阻，取样电阻第一端与TVS第一端相连，取样电阻第二端与TVS第二端相连。