[發(fā)明專利]中壓單相接地處理系統(tǒng)和方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910919022.0
• 申請日: 2019-09-26
• 公開（公告）號: CN110797854A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李亞軍
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥明科電氣技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02H9/08
• 分類號: H02H9/08;H02H1/00;G08B21/18
• 代理公司: 11411 北京聯(lián)瑞聯(lián)豐知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 趙娜

本發(fā)明公開了一種中壓單相接地處理系統(tǒng)，包括母線和n條并聯(lián)支路，母線和支路還連接監(jiān)測錄波系統(tǒng)、綜合處理控制系統(tǒng)和信號注入系統(tǒng)；信號注入系統(tǒng)構(gòu)建母線的中性點不接地和經(jīng)電阻接地方式；監(jiān)測錄波系統(tǒng)包括串聯(lián)的第一高壓隔離開關(guān)、第一高壓熔斷器、寬頻電壓傳感器，寬頻電壓傳感器將母線高壓降壓為低壓，將監(jiān)測信號傳輸至監(jiān)測控制器，監(jiān)測控制器分析得出故障信息，并將故障信息傳輸至綜合處理控制系統(tǒng)；綜合處理控制系統(tǒng)根據(jù)脈沖信號和故障信息，選擇合適的接地方式，接地故障消失后恢復中性點不接地。本發(fā)明將三種接地運行方式綜合運用取長補短，利用綜合處理控制系統(tǒng)實時判斷系統(tǒng)狀態(tài)，投入合適的接地運行方式。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，特別是指一種中壓單相接地處理系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)中性點接地方式是防止系統(tǒng)事故和安全可靠供電的一項重要應用技術(shù)，具有理論研究和實踐結(jié)合的特點。中壓電網(wǎng)組成了廣大的供配電網(wǎng)絡，擔負直接直接向用戶供電的任務，其供電安全可靠性是首選。

我國的中壓電網(wǎng)接地方式沿用了前蘇聯(lián)的方式采用中性點不接地運行方式，其優(yōu)點是供電可靠性高，但是隨著我國改革開放的發(fā)展線路不斷擴容，特別是城區(qū)電纜線路越來越多，發(fā)生單相接地時，接地電流明顯增大導致不能滅弧。造成弧光接地過電壓、導致電纜燒毀、相間短路、PT燒毀一系列的供電安全事故。

為了減小單相接地的電容電流，在中性點加裝消弧線圈即中性點經(jīng)消弧線圈接地、以及中性點經(jīng)小電阻接地。故目前我國的中性點接地方式主要有3種：1.中性點不接地系統(tǒng)；2.中性點經(jīng)消弧線圈接地；3.中性點經(jīng)小電阻接地；這三種接地方式的比較如下：

1.中性點不接地方式

優(yōu)點：中性點不接地方式，即是中性點對地絕緣，結(jié)構(gòu)簡單，運行方便，不需任何附加設(shè)備，投資省。中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，其接地電流很小，若是瞬時故障，一般能自動熄弧，非故障相電壓升高不大，不會破壞系統(tǒng)的對稱性，故可帶故障連續(xù)供電2h，從而獲得排除故障時間，相對地提高了供電的可靠性。

缺點：中性點不接地方式因其中性點是絕緣的，電網(wǎng)對地電容中儲存的能量沒有釋放通路。在發(fā)生弧光接地時，電弧的反復熄滅與重燃，也是向電容反復充電過程。由于對地電容中的能量不能釋放，造成電壓升高，從而產(chǎn)生弧光接地過電壓或諧振過電壓，其值可達很高的倍數(shù)，對設(shè)備絕緣造成威脅。

此外，由于電網(wǎng)存在電容和電感元件，在一定條件下，因倒閘操作或故障，容易引發(fā)線性諧振或鐵磁諧振，這時饋線較短的電網(wǎng)會激發(fā)高頻諧振，產(chǎn)生較高諧振過電壓，導致電壓互感器擊穿。對饋線較長的電網(wǎng)卻易激發(fā)起分頻鐵磁諧振，在分頻諧振時，電壓互感器呈較小阻抗，其通過電流將成倍增加，引起熔絲熔斷或電壓互感器過熱而損壞。

2.中性點經(jīng)消弧線圈接地方式

優(yōu)點：中性點經(jīng)消弧線圈接地方式，即是在中性點和大地之間接入一個電感消弧線圈。當電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時，其接地電流大于30A，產(chǎn)生的電弧往往不能自熄，造成弧光接地過電壓概率增大，不利于電網(wǎng)安全運行。為此，利用消弧線圈的電感電流對接地電容電流進行補償，使通過故障點的電流減小到能自行熄弧范圍。通過對消弧線圈無載分接開關(guān)的操作，使之能在一定范圍內(nèi)達到過補償運行，從而達到減小接地電流。這可使電網(wǎng)持續(xù)運行一段時間，相對地提高了供電可靠性。

缺點：消弧線圈僅僅補償工頻電容電流，而實際通過接地點的包含大量的高頻電流及阻性電流，即使把故障點工頻電流補償?shù)綕M足國標要求的5A以下，仍可能維持電弧的持續(xù)燃燒，維持供電容易造成事故擴大化、引發(fā)火災和人身傷害等災難性后果。消弧線圈的補償讓故障線路和非故障線路的穩(wěn)態(tài)特征差別非常微小，給故障選線帶來挑戰(zhàn)。該接地方式因電網(wǎng)發(fā)生單相接地的故障是隨機的，造成單相接地保護裝置動作情況復雜，尋找發(fā)現(xiàn)故障點比較難。消弧線圈采用無載分接開關(guān)，靠人工憑經(jīng)驗操作比較難實現(xiàn)過補償。消弧線圈本身是感性元件，與對地電容構(gòu)成諧振回路，在一定條件下能發(fā)生諧振過電壓。消弧線圈能使單相接地電流得到補償而變小，這對實現(xiàn)繼電保護比較困難。