[發(fā)明專(zhuān)利]中壓供電系統(tǒng)分散補(bǔ)償對(duì)地電容電流的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010225523.8
• 申請(qǐng)日: 2010-07-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101872969A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 列劍平;敖明;孫桂新;鄭良華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 吉林省電力有限公司電力科學(xué)研究院;吉林省電力科學(xué)研究院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02H9/08
• 分類(lèi)號(hào): H02H9/08
• 代理公司: 吉林長(zhǎng)春新紀(jì)元專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 22100
• 代理人: 魏征驥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明適用于中性點(diǎn)不接地供電系統(tǒng)，進(jìn)行對(duì)地電容電流補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在中性點(diǎn)不接地供電系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)對(duì)地電容電流增大，一但線路單相接地，電弧將無(wú)法自行息弧，電弧重燃產(chǎn)生的過(guò)電壓危及健全相的絕緣可以造成兩相短路故障，對(duì)于單相接地故障而引發(fā)配電網(wǎng)的事故屢見(jiàn)不鮮，引起絕緣擊穿，套管炸裂、兩相短路，甚至導(dǎo)致變電站的開(kāi)關(guān)柜“火燒連營(yíng)”；為此現(xiàn)有的中性點(diǎn)不接地供電系統(tǒng)，通常在中性點(diǎn)采用消弧線圈接地，通過(guò)消弧線圈的電感電流進(jìn)行補(bǔ)償對(duì)地電容電流，限定電網(wǎng)的對(duì)地電容電流，規(guī)程DL?620-1997《交流電氣裝置的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣配合》對(duì)電網(wǎng)的限定對(duì)地電容電流進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定：“3kV～10kV不直接連接發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)和35kV、66kV系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電容電流不超過(guò)下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)采用不接地方式；當(dāng)超過(guò)下列數(shù)值又需在接地故障條件下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用消弧線圈接地方式：3kV～10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)和所有35kV、66kV系統(tǒng)，10A”，其宗旨是保證系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行，滿足供電可靠性的需求。

近幾年中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)系統(tǒng)特別是10～66kV等級(jí)的電網(wǎng)快速發(fā)展，消弧線圈設(shè)計(jì)預(yù)留量補(bǔ)償容量無(wú)法滿足對(duì)地電容電流增長(zhǎng)；另外在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中由于對(duì)地電容電流超過(guò)消弧線圈補(bǔ)償容量，使許多在電網(wǎng)中投運(yùn)的消弧線圈長(zhǎng)期處于欠補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài)，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行方式變化時(shí)極易引起系統(tǒng)諧振過(guò)電壓，這也給系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)了隱患；單靠不斷調(diào)整變電站的消弧線圈的補(bǔ)償容量和補(bǔ)償范圍做法已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)電網(wǎng)的發(fā)展，需要新的方式方法嘗試突破了傳統(tǒng)補(bǔ)償電容電流模式，解決變電站設(shè)計(jì)的消弧線圈補(bǔ)償容量滯后于系統(tǒng)電容電流的增加，消除電網(wǎng)運(yùn)行安全隱患。

目前關(guān)于分散補(bǔ)償電容電流變壓器，國(guó)內(nèi)外許多企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)為此進(jìn)行了研究，也有類(lèi)似的成果例如：中國(guó)專(zhuān)利公報(bào)公開(kāi)專(zhuān)利：“申請(qǐng)?zhí)枺?5229098.7，名稱(chēng)：三用接地變壓器”；“申請(qǐng)?zhí)枺?9235580.X，名稱(chēng)：帶消弧線圈的干式接地變壓器”；“申請(qǐng)?zhí)枺?00520071473.7，名稱(chēng)：零序短路高阻抗接地變壓器式消弧線圈”其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：消弧線圈和接地變壓器，同裝于一個(gè)三芯五柱共軛式鐵心上或者四柱鐵芯與一體，這些發(fā)明具有缺點(diǎn)是：它們主要應(yīng)用與變電站進(jìn)行集中補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)地電容電流，另外消弧線圈和接地變壓器的電磁互相影響，消弧線圈一但存在問(wèn)題直接影響變壓器的正常運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行方式改變，需要脫離運(yùn)行時(shí)，將無(wú)法保證二次供電。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種中壓供電系統(tǒng)分散補(bǔ)償對(duì)地電容電流的方法及裝置，以解決中壓供電系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地供電系統(tǒng)消弧線圈的增容問(wèn)題，和中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)的供電可靠性低的問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：將分散補(bǔ)償對(duì)地電容電流變壓器分散安裝在系統(tǒng)對(duì)地電容電流相對(duì)較大的線路上，每條線路上安裝的分散補(bǔ)償對(duì)地電容電流變壓器僅補(bǔ)償所在線路的對(duì)地電容電流，補(bǔ)償容量為所在線路的對(duì)地電容電流的1.1倍，整個(gè)電網(wǎng)分散補(bǔ)償對(duì)地電容電流總和為系統(tǒng)對(duì)地電容電流的40-60％，其余通過(guò)變電站的消弧裝置進(jìn)行綜合補(bǔ)償。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述技術(shù)方案采取的裝置是：

變電站與變電站集中補(bǔ)償用消弧線圈連接，在與變電站連接的供電線路上連接分散補(bǔ)償對(duì)地電容電流變壓器。

本發(fā)明中分散補(bǔ)償電容電流變壓器包括曲折繞線變壓器，固定接地電感及隔磁板；隔磁板位于曲折繞線變壓器和固定接地電感之間，曲折繞線變壓器一次繞組為每一相繞組分為上、下兩段，每段的繞組匝數(shù)相等，把一相的上段繞組與另一相的下段繞組反串聯(lián)為成為一相，其中上段繞組A、B、C引出作為變壓器的高壓三相出線端，下段繞組連接起來(lái)作為中性點(diǎn)N引出與固定的接地電抗X相連接。

本發(fā)明的分散補(bǔ)償電容電流變壓器，是一個(gè)具有補(bǔ)償一定對(duì)地電容電流功能的，又有供電能力的三相變壓器，從零序電流的流向可以看出，由于上下兩段的繞組線圈繞法反向，當(dāng)有零序電流相等通過(guò)時(shí)，相互抵消使鐵心柱的零序磁勢(shì)近似為零，因此繞組的零序電抗也就近似為零，中性點(diǎn)與固定的接地電感相連接時(shí)，在電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，零序電流就會(huì)順利流過(guò)，固定的接地電感線圈的感性電流能夠直接補(bǔ)償電網(wǎng)對(duì)地電容電流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減小故障點(diǎn)接地電流，降低電弧的產(chǎn)生和發(fā)展，防止弧光接地電壓。

由于有隔磁板，保證了曲折繞線變壓器和固定接地電感相對(duì)獨(dú)立，電磁互不影響，補(bǔ)償電感一但存在問(wèn)題不影響變壓器的正常運(yùn)行，系統(tǒng)運(yùn)行方式改變，根據(jù)需要斷開(kāi)X、N的連接即可將補(bǔ)償電感退出運(yùn)行。