[發明專利]一種基于故障相殘壓的全補償系統直阻設計方法及系統

在審

• 申請號: 202011017349.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112054530A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 劉紅文;蔡曉斌;曾祥君;趙現平;王科;李文云;張恭源;聶鼎
• 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: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/46
• 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

本發明實施例提供了一種基于故障相殘壓的全補償系統直阻設計方法及系統，用于全補償系統直流電阻理論計算。本發明方法包括：確定允許最大接地殘壓限值，獲取單相對地分布電容，計算單相接地故障最大接地電阻，確定需要補償的最大電流及所需補償電流為容性或感性，計算調壓變壓器最優分接電壓，計算線相變換器及調壓變壓器折算到系統中性點的直流電阻最大值。本發明通過故障相殘壓限制、電網系統對地分布電容、接地故障最大接地電阻，得到了全補償系統直流電阻設計的基礎理論，該設計理論及方法，可有效減少全補償系統生產制造成本，避免工程應用中出現設計不合格問題，是補償變壓器直流電阻的優化設計能極大提高補償精度。

技術領域

本發明涉及電子領域，具體涉及一種基于故障相殘壓的全補償系統直阻設計方法及系統。

背景技術

國內外配電網單相接地故障占80％以上，嚴重影響電網及設備的安全運行，安全處理接地故障對社會及經濟發展有重要作用。當系統的電容電流大于10A以上時，采用消弧線圈接地方式。消弧線圈能夠在一定程度上減少故障電流，系統可帶故障運行2小時，但消弧線圈不能實現全補償，故障點依然存在小于10A的殘流，殘流的存在可引起人身觸電、火災事故，以及嚴重威脅電網和設備的安全穩定運行。當系統的電容電流較大時，多采用小電阻接地方式，當發生單相接地故障時，放大故障線路零序電流，繼電保護裝置快速切除故障線路，但此種接地方式供電可靠性難以保障，且存在高阻接地時，繼電保護拒動的風險。

為能夠徹底消除單相接地故障危害，同時保證供電可靠性，國內外提出了諸多完全補償單相接地故障點電流的方法。例如：瑞典SwedishNeutral制造的GFN(接地故障中和器)為代表的利用電力電子有源電源實現接地故障全補償，以及一種配電網接地故障消弧和保護方法(CN102074950A)技術原理上亦屬于有源全補償。另一方面，還有一種自產供電相電源的接地故障電流補償系統及方法的專利(CN201910992110.3和CN201910992109.0等)，由于利用相供電電源變換器，并且不存在電力電子電源，其在成本、穩定性方面均有一定優勢。

現有專利一種全補償系統電壓跌落的分析方法(CN202010081976.1、CN202010081977.6)、專利一種自產供電電源接地故障補償系統補償調節方法(申請號CN202010081967.2)等給出了額定變比計算方法，但設計時并未考慮殘壓的影響，且未給出全補償系統的直流電阻設計基礎理論。不能實現配電系統單相接地故障殘壓的精準控制。

本申請的發明人持續進行全補償系統設計技術探索，為解決全補償系統各部件缺乏設計理論的難題，本發明通過故障相殘壓限制、電網系統對地分布電容、接地故障最大接地電阻，得到了全補償系統直流電阻設計的基礎理論，該設計理論及方法，可有效減少全補償系統生產制造成本，避免工程應用中出現設計不合格問題，是全補償系統設計的重要理論依據，補償變壓器直流電阻的優化設計能極大提高補償精度。

發明內容

本發明提供了一種基于故障相殘壓的全補償系統直阻設計方法，用于全補償系統直流電阻理論計算。

本發明第一方面提供了一種基于故障相殘壓的全補償系統直阻設計方法，包括：

確定允許最大接地殘壓限值；

獲取Yy型接地故障全補償系統所接入電網系統的單相對地分布電容；

計算所述Yy型接地故障全補償系統所接入電網系統的單相接地故障最大接地電阻；

確定需要補償的最大電流及所需補償電流為容性或感性；

計算在最大補償電流下的調壓變壓器最優分接電壓；

計算線相變換器及調壓變壓器折算到系統中性點的直流電阻最大值。

可選地，所述最大接地殘壓限值在10V～200V范圍內。

可選地，所述系統最大接地電阻計算公式為：