[發明專利]用于發電機中性點的自動跟蹤補償消弧系統

在審

• 申請號: 201710687635.7
• 申請日: 2017-08-11
• 公開（公告）號: CN107611958A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 郭為金;傅劍文;葉友衛;姜衛海;王加強;賈榮義;楊波;唐浩;賈雅君;余貴良;曾小平
• 申請（專利權）人: 國網新源水電有限公司新安江水力發電廠;上海君世電氣科技有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H02H7/06
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)31317
• 代理人: 徐紅銀

技術領域

本發明涉及電力系統的中性點接地消弧自動補償技術領域，具體地，涉及一種用于發電機中性點的自動跟蹤補償消弧系統。

背景技術

中性點接地方式是一個非常復雜的問題，要考慮到電力系統運行及控制的各個方面，一個電網采取怎樣的運行方式要視具體情況而定，但有一點是毫無疑問的，中性點經消弧線圈接地方式已被實踐證明其顯著的優越性，尤其對一些要考慮安全問題及較高供電可靠性的應用場合，中性點經消弧線圈接地更為重要。從接地方式的角度來考慮限制電容電流的問題，中性點經消弧線圈接地就是唯一的選擇。

消弧線圈的補償效果與其脫諧度有很大關系，調諧適當的消弧線圈才能達到理想的效果，而電網是要發生變化的，從而其單相接地電容電流隨之變化，這就需要人們根據電網的變化來調整消弧線圈的補償電流。這種工作不僅較繁瑣，而且在很多場合下人工很難及時準確地調諧消弧線圈，所以實現消弧線圈的自動調諧是非常必要的。這需要解決兩個問題，一是要有一個自動可調消弧電抗器，二是要有一個實現準確調諧的控制系統。另外在電網發生單相接地故障后，如何快速、準確地查找接地故障，及時切除故障線路恢復電網正常運行是非常重要的，這也是長期困惑小電流接地系統的難題之一。

中性點安裝消弧線圈是治理零序故障的有效方法之一，可控制接地殘流，有效抑制弧光過電壓和鐵磁諧振過電壓等危害。

調匝式消弧系統是現有的各類消弧產品中運行最可靠的，而且其結構設計簡單，成本相對較低，因此調匝式消弧系統成為消弧行業的主流產品。調匝式消弧系統屬于預補償消弧系統，為了防止正常運行時的電網對地電容和消弧線圈之間發生串聯諧振，需要接入阻尼電阻進行抑制。傳統的調匝式消弧系統采用將阻尼電阻串接在一次側的方式進行抑制串聯諧振，即采用與消孤線圈直接串聯的方法，簡稱高壓串聯法，這樣會出現如下兩個問題：

1、串聯阻尼電阻時，由于電阻阻值不變，隨著消弧線圈工作抽頭的變化，阻尼率也隨之發生變化，阻尼效果不穩定；

2、阻尼電阻放在高壓側(一次側)，在電網接地和接地消失的暫態轉換過程中，阻尼電阻承受過電壓和過電流，要求阻尼電阻的主絕緣和匝間絕緣應有一定的強度和足夠的熱容量，制造工藝稍有不慎，可能導致損壞，因此對阻尼電阻的保護相對困難容易燒壞。

目前沒有發現同本發明類似技術的說明或報道，也尚未收集到國內外類似的資料。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供了一種用于發電機中性點的自動跟蹤補償消弧系統。

本發明是通過以下技術方案實現的。

一種用于發電機中性點的自動跟蹤補償消弧系統，包括消弧線圈模塊和核心控制器，所述核心控制器與消弧線圈模塊相連接，用于消弧線圈模塊的自動調諧控制與運行監測；其中：

所述消弧線圈模塊包括：消弧線圈、有載分接開關、二次繞組、晶閘管開關以及阻尼電阻，所述二次繞組纏繞于消弧線圈的鐵芯上，所述二次繞組經晶閘管開關與阻尼電阻并聯連接，所述有載分接開關設置于消弧線圈的一次側，用于對消弧線圈多個分接頭進行有載分接切換。

優選地，所述消弧線圈為調匝式消弧線圈。

優選地，在全補償狀態下，所述阻尼電阻對電網的阻尼率為恒定。

優選地，所述阻尼電阻的阻值通過消弧線圈任一檔匝數確定。

優選地，所述消弧線圈模塊還包括阻尼電阻箱，所述阻尼電阻設置于阻尼電阻箱內。

優選地，其特征在于，所述核心控制器包括監控主機和消弧控制器，所述監控主機包括CAN總線接口，所述監控主機通過CAN總線接口與消弧控制器通信連接；其中：

所述監控主機還包括如下任一個或任多個接口：

-USB接口，用于導出消弧控制器采集的電網數據；

-顯示模塊接口，用于接入顯示部件，提供人機交互界面；

-打印機接口，用于接入打印機部件；

-串行通訊接口，用于接入綜合自動化系統；

所述消弧控制器包括如下模塊：

-母段板模塊，用于跟蹤測量電網電容電流變化值；

-消弧驅動板模塊，用于預先調節消弧線圈模塊電感；

-遙信遙控板模塊，用于自動跟蹤調諧控制消弧線圈模塊；

-選線板模塊，用于對電網中的故障支路進行選線。

優選地，所述串行通訊接口包括RS232、RS422和/或RS458串行接口。