[發明專利]可控小電阻的配電網中性點接地系統

在審

• 申請號: 201711306887.7
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN107979082A
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 陳攀;余華興;唐超;梁瑜;徐菁;楊占剛;劉蕾;鐘璐;李楊;周勇;付彬;李益峰;王曉峰;趙玉敏;唐于京;田汶鑫
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網重慶市電力公司江北供電分公司;西南大學
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司11129
• 代理人: 呂小琴

技術領域

本發明涉及一種接地系統，尤其涉及一種可控小電阻的配電網中性點接地系統。

背景技術

為了提高供電可靠性，我國35kV、10kV配電網系統通常采用中性點不直接接地方式，包括中性點不接地和經消弧線圈接地。隨著配電網的不斷發展，部分城市電網主要以電纜作為送電線路，且使用緊湊型的全封閉式開關設備及氧化鋅避雷器。這種系統的特點：a)系統電容電流較大，單相接地故障后會產生較高的內部過電壓；b)單相接地故障概率比架空出線少得多；c)設備不允許在單相接地后約3倍的工頻過電壓下再連續運行。采用中性點不接地和經消弧線圈接地暴露就出一些問題，比如消弧線圈補償投資高；電纜線路切合操作復雜等。因此，中性點經小電阻接地方式在我國逐漸開始被采用，這種方式接地有利于繼電保護裝置可靠迅速地檢測并切除故障回路，還可改善系統參數減少接地故障時的內部過電壓值。

但是，配電網采用中性點經小電阻接地方式時，也存在一些問題，比如：過大的故障電流容易擴大事故；數百安以上的接地電流會引起地電位升高，對低壓設備和人身安全都有危害；大電流通過要求電阻熱容量大，給制造帶來困難等。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是提供一種可控小電阻的配電網中性點接地系統，能夠對中性點的過電流進行在線實時監測，并且能夠根據實時監測的過電流大小調節接地電阻的阻值，從而有效降低電阻熱，確保設備的安全以及人身安全，降低制造難度，確保電網穩定運行。

本發明提供的一種可控小電阻的配電網中性點接地系統，包括用于檢測中性點電流的電流檢測單元、與所述電流檢測單元輸出端連接的處理控制單元以及用于接收處理控制單元并執行控制命令的接地單元；

所述接地單元包括兩組結構相同的接地電路，所述接地電路包括雙向可控硅SCR、常閉繼電器J、接地電阻RL以及可控硅驅動電路；

所述雙向可控硅SCR的一端連接于中性點，另一端通過常閉繼電器J的常閉開關K與接地電阻RL的一端連接，接地電阻RL的另一端接地，所述可控硅驅動電路的控制輸出端與可控硅SCR1的控制極連接，可控硅驅動電路的控制輸入端與處理控制單元的控制輸出端連接。

進一步，所述處理控制單元包括A/D轉換電路、與所述A/D轉換電路輸出端連接的處理電路以及繼電器驅動電路；所述A/D轉換電路的輸入端與電流檢測單元的輸出端連接，所述處理電路的向可控硅驅動電路和繼電器驅動電路輸出控制信號。

進一步，繼電器驅動電路與繼電器個數一一對應，所述繼電器驅動電路包括三極管Q1以及電阻R5，所述三極管Q1的基極與處理電路連接，所述三極管Q1的集電極接12V電源，三極管Q1的發射極通過電阻R5與繼電器J的線圈的一端連接，繼電器J線圈的另一端接地。

進一步，所述電流檢測單元包括電流互感器CT1、電阻R1、電容C1、運放U1、運放U2、電阻R2、電阻R3以及電阻R4；

所述電流互感器的次級繞組的一端接地，另一端通過電阻R1接地，電流互感器CT1的非接地端與電阻R1的公共連接點通過電容C1與運放U1的反相端連接，運放U1的同相端通過電阻R3接地，運放U1的反相端通過電阻R2與運放U1的輸出端連接，運放U1的輸出端與運放U2的同相端連接，運放U2的反相端直接與輸出端連接構成電壓跟隨器，運放U2的輸出端與電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端作為電流檢測單元的輸出端。

本發明的有益效果：通過本發明，能夠對中性點的過電流進行在線實時監測，并且能夠根據實時監測的過電流大小調節接地電阻的阻值，從而有效降低電阻熱，確保設備的安全以及人身安全，降低制造難度，確保電網穩定運行。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述：

圖1為本發明的原理框圖。

圖2為本發明的電流檢測單元原理圖。

圖3為本發明的接地單元電路原理圖。

圖4為繼電器驅動電路原理圖。

圖5為過電流與接地電阻對應關系圖。

具體實施方式

以下結合說明書附圖對本發明做出進一步詳細說明：

本發明提供的一種可控小電阻的配電網中性點接地系統，包括用于檢測中性點電流的電流檢測單元、與所述電流檢測單元輸出端連接的處理控制單元以及用于接收處理控制單元并執行控制命令的接地單元；

所述接地單元包括兩組結構相同的接地電路，所述接地電路包括雙向可控硅SCR、常閉繼電器J、接地電阻RL以及可控硅驅動電路；