[發(fā)明專利]一種全補償系統(tǒng)的接地補償變壓器設(shè)計方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011017375.0
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112054532A
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉紅文;蔡曉斌;曾祥君;趙現(xiàn)平;王科;李文云;張恭源;聶鼎
• 申請（專利權(quán)）人: 云南電網(wǎng)有限責任公司電力科學研究院;長沙理工大學
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02J3/46
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請?zhí)峁┮环N全補償系統(tǒng)的接地補償變壓器設(shè)計方法及裝置，該方法包括：獲取電網(wǎng)系統(tǒng)的單相對地容抗值計算電網(wǎng)系統(tǒng)的單相接地最大接地電阻R_fmax；根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)的單相對地容抗值和電網(wǎng)系統(tǒng)的單相接地最大接地電阻R_fmax，計算接地故障電流補償系統(tǒng)的補償電流角度最大允許偏差值根據(jù)接地故障電流補償系統(tǒng)的補償電流角度最大允許偏差值和電網(wǎng)系統(tǒng)的單相對地容抗值計算接地補償變壓器的總損耗ΔP；計算接地補償變壓器的最小容量S_min；根據(jù)接地補償變壓器的總損耗ΔP和接地補償變壓器的最小容量S_min，確定接地補償變壓器的負載損耗限值和空載損耗限值。這樣，在進行接地補償調(diào)節(jié)時，為考慮角度校正因素的調(diào)壓變壓器的設(shè)計提供了理論依據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種全補償系統(tǒng)的接地補償變壓器設(shè)計方法及裝置。

背景技術(shù)

國內(nèi)外配電網(wǎng)單相接地故障占80％以上，嚴重影響電網(wǎng)及設(shè)備的安全運行，安全處理接地故障對社會及經(jīng)濟發(fā)展有重要作用。當系統(tǒng)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(tǒng)可帶故障運行2小時，但消弧線圈不能實現(xiàn)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(zāi)事故，以及嚴重威脅電網(wǎng)和設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。當系統(tǒng)的電容電流較大時，多采用小電阻接地方式，當發(fā)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(nèi)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(xiàn)接地故障全補償，以及一種配電網(wǎng)接地故障消弧和保護方法(CN102074950A)技術(shù)原理上亦屬于有源全補償。另一方面，還有一種自產(chǎn)供電相電源的接地故障電流補償系統(tǒng)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(wěn)定性方面均有一定優(yōu)勢。

專利一種全補償系統(tǒng)電壓跌落的分析方法(申請?zhí)朇N202010081976.1、申請?zhí)朇N202010081977.6)、專利一種自產(chǎn)供電電源接地故障補償系統(tǒng)補償調(diào)節(jié)方法(申請?zhí)朇N202010081967.2)等給出了基準變比計算方法，但設(shè)計時為未考慮殘壓以及角度校正因素，僅基準變比不能實現(xiàn)配電系統(tǒng)單相接地故障殘壓的精準控制。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N全補償系統(tǒng)的接地補償變壓器設(shè)計方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，僅給出基準變比計算方法，設(shè)計時為未考慮殘壓以及角度校正因素，僅基準變比不能實現(xiàn)配電系統(tǒng)單相接地故障殘壓的精準控制的問題。

第一方面，本發(fā)明提供了一種全補償系統(tǒng)的接地補償變壓器設(shè)計方法，包括：

獲取電網(wǎng)系統(tǒng)的單相對地容抗值

根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的單相對地容抗值計算所述電網(wǎng)系統(tǒng)的單相接地最大接地電阻R_fmax；

根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的單相對地容抗值和所述電網(wǎng)系統(tǒng)的單相接地最大接地電阻R_fmax，計算接地故障電流補償系統(tǒng)的補償電流角度最大允許偏差值

根據(jù)所述接地故障電流補償系統(tǒng)的補償電流角度最大允許偏差值和所述電網(wǎng)系統(tǒng)的單相對地容抗值計算所述接地補償變壓器的總損耗ΔP；

根據(jù)所述電網(wǎng)系統(tǒng)的單相對地容抗值計算所述接地補償變壓器的最小容量S_min；

根據(jù)所述接地補償變壓器的總損耗ΔP和所述接地補償變壓器的最小容量S_min，確定所述接地補償變壓器的負載損耗限值和空載損耗限值。