用于自愈式直流系统的自修复式防雷器系统的制作方法
1.本发明涉及自愈式直流系统技术领域，具体涉及一种用于自愈式直流系统的自修复式防雷器系统。
背景技术：
2.高压变电站内的直流系统为站内控制器件提供电源，保证变电站各项动作的正常运行，是电网能够稳定运行的重要组成部分，如果直流系统出现故障导致直流电源缺失，会由于各控制器的动作失效直接导致变电站的瘫痪，因此直流系统的稳定性非常重要，通常采用多充多馈形式保证直流系统不掉电。
3.而随着电网的量级越来越大，组网的变电站数量越来越多，单一变电站直流系统的小概率故障在会在整体系统的稳定性风险中放大，如何保障整体电网中变电站的高可靠性非常重要，现有直流电源系统开始最求故障自愈功能，需要直流系统能够对故障进行自动识别和修复，例如发表于《电力电子技术》2021年11月的论文《基于故障自愈及录播技术的站用直流电源系统》就针对直流系统的典型问题譬如母线失压、交流侵入直流、蓄电池组开路等进行了故障的检测个自愈式解决研究。
4.直流系统充电屏的交流电源处是整个直流系统的初始电源来源，在交流电源处会设置浪涌保护器对电源的尖峰电流或者电压进行分流，避免电涌对回路中的设备造成损害，特别是在电源系统遭遇雷击时，能够在极短的时间内将雷击电压能量泄放到大地。浪涌保护器的此种低压阻流高压通流特性由其内部的压敏电阻提供，但随着频繁的过电压和产品老化，压敏电阻的非线性性能降低，此时电涌保护器就要持续发热，此时通过浪涌保护器热脱离机构将浪涌保护器与电路断开，防止浪涌保护器过度发热而引起火灾。
5.现有直流系统交流电源端虽然设置了浪涌保护器，也将监测浪涌保护器接通状态的遥信端子接入了监控系统，但当浪涌保护器产生热脱离或者由于雷击或者短路等其他原因导致浪涌保护器与线路切断时，线路即失去了瞬间尖峰电压电流的保护功能，且不能判断浪涌保护器的切断原因，更不能完成自修复，使直流系统处在危险之中。
技术实现要素：
6.本发明所要解决的技术问题是提供一种用于自愈式直流系统的自修复式防雷器系统，对变电站直流系统的浪涌保护器提供更可靠的保护方案、状态监控和识别及故障类型识别。
7.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：用于自愈式直流系统的自修复式防雷器系统，包括电源以及与电源连接的第一浪涌保护器blq1，第一浪涌保护器blq1一端与地线pe电连接，电源还通过接触器j2与第二浪涌保护器blq2电连接，第二浪涌保护器blq2一端与地线pe电连接，第一浪涌保护器blq1和第二浪涌保护器blq2上分别设有第一浪涌保护器遥信端子a1和第二浪涌保护器遥信端子a2，第一浪涌保护器遥信端子a1和第二浪涌保护器遥信端子a2与控制器e1的输入端电连
接，控制器e1输出端与接触器j2的控制线圈电连接。
8.上述的电源上设有互感器ct1-ct3，互感器ct1-ct3与控制器e1输入端电连接。
9.上述的互感器ct1-ct3为电压或/和电流互感器。
10.优化的方案中，上述的控制器e1输入端与雷电探测仪d1电连接，雷电探测仪d1设置在直流系统外用于检测当前区域的各种类型的闪电。
11.优化的方案中，上述的第一浪涌保护器blq1通过接触器j1接入电源。
12.上述的接触器j1和接触器j2形成互锁。
13.上述的控制器e1设有通讯接口用于远程通讯。
14.上述的控制器e1输出端与声光报警电路连接。
15.上述的电源为交流电源，交流电源为直流系统的充电屏提供电源，直流系统设有两段直流母线且通过转换开关可互相向另外一段母线供电，直流系统设有两个充电屏为两段母线供电并向蓄电池屏提供充电电源，接触器j1和接触器j2的控制线圈及控制器e1由蓄电池屏提供电源。
16.本发明提供的一种用于自愈式直流系统的自修复式防雷器系统，当第一浪涌保护器blq1失效出现与电源切断现象时，第一浪涌保护器遥信端子a1失电并由控制器e1感知，控制器e1控制接触器j2吸合将第二浪涌保护器blq2投入，通过第二浪涌保护器blq2为电源继续提供保护，防止雷击等造成对设备的损坏，接触器j2吸合的同时，控制器e1发出声光警报，并向远程发出告警信号提醒对第一浪涌保护器blq1的压敏电阻模块进行更换。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：图1为本发明的自修复式防雷器系统电气原理图；图2为本发明的自修复式防雷器系统优化方案一的电气原理图；图3为本发明的自修复式防雷器系统优化方案二的电气原理图图4为控制器e1的电气连接示意图；图5为控制器e1的通讯接口电路。
18.其中：三相火线l1-l3、零线n、第一浪涌保护器blq1、第一浪涌保护器遥信端子a1、第二浪涌保护器blq2、第二浪涌保护器遥信端子a2、接触器j1、接触器j2、控制器e1、互感器ct1-ct3、雷电探测仪d1、地线pe。
具体实施方式
19.如图1中所示，用于自愈式直流系统的自修复式防雷器系统，包括电源以及与电源连接的第一浪涌保护器blq1，第一浪涌保护器blq1一端与地线pe电连接，电源还通过接触器j2与第二浪涌保护器blq2电连接，第二浪涌保护器blq2一端与地线pe电连接，第一浪涌保护器blq1和第二浪涌保护器blq2上分别设有第一浪涌保护器遥信端子a1和第二浪涌保护器遥信端子a2，第一浪涌保护器遥信端子a1和第二浪涌保护器遥信端子a2与控制器e1的输入端电连接，控制器e1输出端与接触器j2的控制线圈电连接。
20.在正常工作时，由第一浪涌保护器blq1对电源提供保护，当短路、雷击等出现尖峰电流或者尖峰电压时，第一浪涌保护器blq1内的压敏电阻阻抗降低进行分流，从而保证电
源后端负载设备的安全，当第一浪涌保护器blq1失效出现与电源切断现象时，第一浪涌保护器遥信端子a1失电并由控制器e1感知，控制器e1控制接触器j2吸合将第二浪涌保护器blq2投入，通过第二浪涌保护器blq2为电源继续提供保护，防止雷击等造成对设备的损坏，接触器j2吸合的同时，控制器e1发出声光警报，并向远程发出告警信号提醒对第一浪涌保护器blq1的压敏电阻模块进行更换。
21.如图1中所示，上述的电源上设有互感器ct1-ct3，互感器ct1-ct3与控制器e1输入端电连接。
22.上述的互感器ct1-ct3为电压或/和电流互感器。
23.通过互感器ct1-ct3可以对电源电路的电压或/和电流进行检测，当电源中出现瞬时尖峰电流或者尖峰电压，比如雷击或者电气短路时，第一浪涌保护器blq1可以进行分流，但在电源端，还是会出现电压和电流波动，通过检测此种波动类型，结合第一浪涌保护器遥信端子a1断开信号的时间戳，控制器e1可以得知第一浪涌保护器blq1断开连接的原因，当波动类型为单相短路且超出浪涌保护器的分流能力时，第二浪涌保护器blq2投入后进行分流后也会因为发热导致热脱离，第二浪涌保护器遥信端子a2发出第二浪涌保护器blq2断开信号，此时控制器e1向直流系统发出告警信号，提醒直流系统断开当前电源段连接，该有其他段进行供电，保证安全。
24.优化的方案如图2-4中所示，上述的控制器e1输入端与雷电探测仪d1电连接，雷电探测仪d1设置在直流系统外用于检测当前区域的各种类型的闪电，图4中，控制器e1输入端端子lt1、lt2为雷电探测仪d1的通讯端子，为控制器e1提供雷电位置、时间及大小等参数信息，对比互感器ct1-ct3的监测数据及第一浪涌保护器blq1的状态，可以得知第一浪涌保护器blq1的热脱离原因，并为直流系统的防雷保护及尖峰电压和电流分流性能提供数据支撑。
25.通过雷电探测仪d1探测当前区域的闪电，并结合第一浪涌保护器遥信端子a1的断开时间点，判断第一浪涌保护器blq1是否由于雷击导致断开，如果是因为雷击断开，迅速使接触器j2吸合将第二浪涌保护器blq2投入，继续对电源进行保护，防止二次雷击导致负载设备损坏。
26.优化的方案如图3中所示，上述的第一浪涌保护器blq1通过接触器j1接入电源。
27.当雷击的能量超过第一浪涌保护器blq1的分流能力时，可能会导致浪涌保护器内部的压敏电阻的线性变阻特性发生改变，当雷击导致第一浪涌保护器blq1产生热脱离时，由于电源为多相，当第一浪涌保护器遥信端子a1发出断开信号时，根据发热大小会有已热脱离和未热脱离的，为保证已发生特性改变的压敏电阻导致电路故障，将接触器j1完全断开第一浪涌保护器blq1与电源的连接，接触器j2合闸使全新未使用的第二浪涌保护器blq2投入对电源进行保护。
28.上述的接触器j1和接触器j2形成互锁。
29.如图4和5示，上述的控制器e1设有通讯接口用于远程通讯，控制器e1的通讯端子txd、rxd与rs485通讯芯片连接，外设可以通过rs485通讯接口与控制器e1通讯。
30.通过通讯接口将控制器e1诊断第一浪涌保护器blq1的热脱离原因及当前两组浪涌保护器的状态发送至直流系统的监控器或者控制器，对电源的浪涌保护状态、分流情况、热脱离原因以及故障原因等进行识别和记录，为直流系统的整体控制策略提供数据支撑，
控制器e1也可接收直流系统控制器或监控器发送的当前电源所供负载及各开关的监控信息，并决定在第一浪涌保护器blq1热脱离时采取何种策略，当热脱离由相间短路时，除了接触器j2合闸并由第二浪涌保护器blq2进行分流外，还需要对相间短路处的开关进行断路操作。
31.如图4中所示，上述的控制器e1输出端与声光报警电路连接，端子alarm由控制器e1提供告警信号并使led2输出告警光，端子buzeer有控制器e1提供告警信号并使蜂鸣器buzeer1发出告警声提醒。
32.上述的电源为交流电源，交流电源为直流系统的充电屏提供电源，直流系统设有两段直流母线且通过转换开关可互相向另外一段母线供电，直流系统设有两个充电屏为两段母线供电并向蓄电池屏提供充电电源，接触器j1和接触器j2的控制线圈及控制器e1由蓄电池屏提供电源。
33.两个充电屏的交流电源都设有上述的浪涌保护器控制电路，在一段母线发生浪涌保护器脱离时，通过判断故障所属母线上的开关状态及故障类型，可以决定断开当前母线的电源并由另一母线提供电源。
