[發明專利]抑制低頻非線性振蕩的方法、系統及裝置

在審

• 申請號: 202011323969.4
• 申請日: 2020-11-23
• 公開（公告）號: CN112491063A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 王智暉;徐興全;桂媛;姚玉海;楊亞奇
• 申請（專利權）人: 國網北京市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/24
• 分類號: H02J3/24;H02H7/26
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 黃海英

本申請公開了一種抑制低頻非線性振蕩的方法、系統及裝置。其中，該方法包括：將三相電壓互感器的一次側繞組中性點通過零序電壓互感器與地連接；將三相電壓互感器二次側的剩余繞組短接形成具有開口的三角形繞組；將零序電壓互感器的剩余繞組與具有開口的三角形繞組串聯，以監測零序電壓，其中，零序電壓用于判斷是否發生單相接地故障。本申請解決了單相接地故障激發的低頻非線性振蕩導致電壓互感器高壓側出現極大的過電流，電壓互感器高壓保險熔斷甚至電壓互感器本體燒毀的現象頻繁發生，嚴重影響電網供電可靠性和安全性的技術問題。

技術領域

本申請涉及配電網技術領域，具體而言，涉及一種抑制低頻非線性振蕩的方法、系統及裝置。

背景技術

電壓互感器(Potential Transformer，簡稱PT)是電網中電壓測量、計量和繼電保護的重要設備。一般需要在PT高壓入口處安裝高壓熔斷器(也稱高壓保險)起隔離作用。在實際運行過程中，變電站中的PT經常發生高壓保險熔斷的故障，導致PT二次側失壓，零序電壓異常升高，造成電能計量誤差，引起零序電壓保護繼電器誤動作，這些問題都不利于電網的安全、可靠、穩定、經濟運行，亟需改善。

引起保險頻繁熔斷的原因主要為過電壓引起的過流，在中性點非有效接地系統中，威脅較大的過電壓主要有雷電過電壓、操作過電壓及鐵磁諧振過電壓，對于前兩類過電壓，目前己有較成熟有效的措施，但對于鐵磁諧振以及系統電容電流增大后出現的低頻非線性振蕩，在單相接地、空載母線合閘等常見操作下仍然時有發生，頻繁引發運行事故。

單相接地故障消除后，非故障相電壓要由線電壓變為相電壓，其線路對地電容上的一部分電荷由于電壓的減小而成為自由電荷，通過母線PT高壓側中性點泄往大地，同時沖擊PT高壓繞組導致其飽和而勵磁電感下降，導致系統發生低頻非線性振蕩。與鐵磁諧振相比較，低頻非線性振蕩引起的PT高壓繞組過電流極其嚴重，可以達到安培級別，超出額定值的數百倍，但其振蕩頻率很低且衰減很快。在此種情況下，PT高壓保險相當于經歷了一個絕熱過程，極易損壞甚至爆炸。

針對上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本申請實施例提供了一種抑制低頻非線性振蕩的方法、系統及裝置，以至少解決單相接地故障激發的低頻非線性振蕩導致電壓互感器高壓側出現極大的過電流，電壓互感器高壓保險熔斷甚至電壓互感器本體燒毀的現象頻繁發生，嚴重影響電網供電可靠性和安全性的技術問題。

根據本申請實施例的一個方面，提供了一種抑制低頻非線性振蕩的方法，包括：將三相電壓互感器的一次側繞組中性點通過零序電壓互感器與地連接；將所述三相電壓互感器二次側的剩余繞組短接形成具有開口的三角形繞組，其中，每個單相電壓互感器設置一個剩余繞組，所述剩余繞組用于在發生單相接地故障時產生剩余電壓；將零序電壓互感器的剩余繞組與所述具有開口的三角形繞組串聯，以監測零序電壓，其中，所述零序電壓用于判斷是否發生單相接地故障。

可選地，將零序電壓互感器的剩余繞組與所述具有開口的三角形繞組串聯，包括：將所述零序電壓互感器的剩余繞組與所述具有開口的三角形繞組按正極性進行串聯。

可選地，將零序電壓互感器的剩余繞組與所述具有開口的三角形繞組串聯之后，所述方法還包括：將所述零序電壓的幅值與預設閾值進行比較，若所述零序電壓的幅值超過預設閾值時，則確定發生單相接地故障。

可選地，所述方法還包括：當檢測到發生單相接地故障時，將所述具有開口的三角形繞組短接成閉口三角形繞組。

可選地，將所述具有開口的三角形繞組短接成閉口三角形繞組，包括：在所述具有開口的三角形繞組開口兩端接上目標電阻，將所述具有開口的三角形繞組接成閉口三角形繞組。