[實用新型]一種基于單相接地故障的電流全補償系統

有效

• 申請號: 201820787102.6
• 申請日: 2018-05-25
• 公開（公告）號: CN208158121U
• 公開（公告）日: 2018-11-27
• 發明（設計）人: 劉紅文;王科;李瑞桂
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;G01R19/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本實用新型提供一種基于單相接地故障的電流全補償系統，該系統包括控制裝置、故障相轉移裝置、消弧線圈裝置以及有償補償裝置。當發生單相接地故障的接地類型為瞬時性接地時，通過對高阻接地識別具有高靈敏性的消弧線圈裝置補償接地電容電流。當發生單相接地故障的接地類型為非瞬時性接地時，將與故障相相連接的故障相轉移接地裝置閉合，實現故障電流轉為接地電流，進而通過有償補償裝置輸出全補償的故障殘流。將故障電流轉為接地電流還能夠將接地電流作為有償補償裝置進行跟蹤補償的信號，為有償補償裝置的補償效果提供判斷依據。接地電流能夠通過測量確定，且測量簡便，無需復雜計算，從而能夠保證補償快速、準確，提高補償精度，屏蔽故障點。

技術領域

本實用新型涉及電力系統技術領域，尤其涉及一種基于單相接地故障的電流全補償系統。

背景技術

電網中性點接地是指三相交流電力系統中中性點與大地之間的電氣連接，即中性點電位固定為地電位。電力系統根據中性點是否有效接地劃分為大電流接地系統，即中性點有效接地系統，以及小電流接地系統，即中性點非有效接地系統。在小電流接地系統中，當發生單相接地故障時，由于中性點非有效接地，故障點不會產生大的短路電流，因此能夠允許電力系統在短時間內帶故障運行，進而電力系統能夠減少用戶停電時間，提高供電可靠性。

小電流接地系統包括中性點經小電阻接地和中性點經消弧線圈接地。中性點經小電阻接地能夠利用很大的故障電流啟動線路保護裝置，同時還能夠利用繼電保護的靈敏性、速動性快速切除故障線路，進而顯著降低人身觸電概率。但中性點經小電阻接地對配電網的供電可靠性有較大影響，特別是架空網絡和混合網絡。中性點經消弧線圈接地能夠有效補償電力系統的對地電容電流，降低弧隙電壓恢復速度，提高弧隙絕緣強度，防止電弧重燃造間歇性接電壓，避免電弧造成的事故擴大，因而，中性點經消弧線圈接地為目前應用較為廣泛的一種接地方式。但隨著電力電纜的廣泛應用，配電網的對地電容電流顯著增加，中性點經消弧線圈接地方式不能補償有功電流分量以及諧波電流分量。

針對上述問題，提出兩種解決方案，即故障相轉移接地裝置和全補償故障消弧裝置。對于故障相轉移接地裝置，通過故障相投入人為的金屬性接地點能夠避免由故障點不穩定的弧光接地所引起的過電壓問題，進而能夠降低人身觸電傷亡事故。故障相轉移接地裝置存在故障電流的分流效果受過渡電阻影響的問題，且故障電流的轉移效果較差。另外，故障相轉移接地裝置還存在故障點電壓受負荷電流影響的問題。當發生單相接地故障時，故障點會產生幾百伏的電壓，不能保證人身安全。對于全補償故障消弧裝置，在監測電力系統網絡參數、故障線路零序電流等過程中，通過有源補償裝置補償故障電流中的諧波分量、有功分量以及剩余的無功分量。但全補償故障消弧裝置不能消除接地殘流中的有功分量和高頻諧波分量，進而不能實現對電力系統零序電容電流的準確補償。另外，全補償故障消弧裝置無法直接測量故障電流，只能通過很復雜的算法進行間接性計算得到，因此，全補償故障消弧裝置無法直接檢測和作為判斷依據。

實用新型內容

本實用新型提供一種基于單相接地故障的電流全補償系統，以解決現有全補償故障消弧裝置無法直接測量故障電流的問題。

本實用新型提供一種基于單相接地故障的電流全補償系統，包括控制裝置、故障相轉移裝置、消弧線圈裝置以及有償補償裝置，其中，

所述控制裝置分別電連接所述故障相轉移裝置、所述有償補償裝置以及三相輸電線；

所述故障相轉移裝置、所述消弧線圈裝置以及所述有償補償裝置并聯連接；

所述故障相轉移裝置、所述消弧線圈裝置以及所述有償補償裝置均分別連接至所述三相輸電線的每一相；

所述故障相轉移裝置、所述消弧線圈裝置以及所述有償補償裝置均接地。

優選地，所述故障相轉移裝置包括接地電阻以及三個并聯的斷路器，所述控制裝置分別電連接每個所述斷路器；三個所述斷路器的兩端均分別連接所述三相輸電線的每一相以及所述接地電阻，所述接地電阻接地。