[發明專利]一種配電網單相接地故障消弧裝置

有效

• 申請號: 202110731559.1
• 申請日: 2021-06-29
• 公開（公告）號: CN113270860B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 白浩;張媛;潘姝慧;吳麗芳;周長城;俞小勇;袁智勇;歐陽健娜;雷金勇
• 申請（專利權）人: 南方電網科學研究院有限責任公司;廣西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;H02H1/00;G01R31/52
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 黃忠

本發明涉及一種配電網單相接地故障消弧裝置，包括中央控制模塊、故障判別模塊、接地變壓器模塊、注入變壓器模塊、電壓檢測模塊、斷路器和零序電流檢測模塊，接地變壓器模塊與注入變壓器模塊之間通過變壓器開關連接，結構簡單。該配電網單相接地故障消弧裝置采用電壓檢測模塊和零序電流檢測得到配電網的三相電壓和零序電流，故障判別模塊根據電壓檢測模塊檢測的三相電壓進行判斷得到配電網發生接地故障，中央控制模塊控制變壓器開關和斷路器閉合，實現故障電流的全補償，避免了故障電弧重燃，用于解決了現有消弧裝置控制結構、方式復雜，需要依賴配電網參數測量的精度，不能完全實現接地故障電流全補償的技術問題。

技術領域

本發明涉及配電網系統接地故障技術領域，尤其涉及一種配電網單相接地故障消弧裝置。

背景技術

配電網深入用戶終端的人口活動密集區，在人口活動密集區中配電網的運行方式及運行環境的工況復雜多變，由此配電網發生故障中90％以上是單相接地故障。

目前配電網廣泛采用中性點經消弧線圈接地、經小電阻接地等中性點非有效接地運行方式來限制接地故障電流。但隨著電纜網絡的大量增加以及非線性負荷和電力電子設備的大量接入，故障電流中含有大量的有功分量及諧波分量，而傳統的消弧線圈只能補償故障電流中的無功分量，不能補償其有功分量和諧波分量，故障點的電弧難以自行熄滅，易產生故障過電壓，引起多重事故，甚至造成大面積停電，危及電網安全。

故障電流全補償能夠對故障電流中的無功、有功電流分量進行有效補償，降低故障點電流，抑制故障過電壓、降低故障建弧率。現有的故障電流全補償裝置主要可以分為兩類：第一類是無源基波電流全補償裝置，即在中性點電阻接地超前相接電感，調節中性點接地阻抗和電感的阻抗值實現故障基波電流的全補償，所提裝置消弧效果是建立在能精確測量電網對地電容及泄露電阻以及故障相已知的條件下，但是該裝置中未涉及與之相適應的電網對地絕緣參數測量和選相方法，且需同時調節中性點接地阻抗和電感的阻抗值，操作相對復雜，實際應用受到限制。第二類是故障電流柔性全補償裝置，即在中性點加裝電力電子逆變器設備，當發生故障后通過電力電子逆變器向中性點注入零序電流實現故障電流的柔性全補償，但這類裝置增加的電力電子逆變器設備價格昂貴，并且需要事先測量系統參數，故障電流全補償效果依賴配電網參數的測量準確度，當配電網容量較大時，電力電子設備的注入容量將難以滿足全補償的需求。

發明內容

本發明實施例提供了一種配電網單相接地故障消弧裝置，用于解決現有消弧裝置控制結構、方式復雜，需要依賴配電網參數測量的精度，不能完全實現接地故障電流全補償的技術問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供如下技術方案：

一種配電網單相接地故障消弧裝置，包括中央控制模塊、故障判別模塊、接地變壓器模塊、注入變壓器模塊、電壓檢測模塊、斷路器和零序電流檢測模塊，所述接地變壓器模塊與所述注入變壓器模塊之間通過變壓器開關連接；

所述電壓檢測模塊，用于檢測配電網中三相電壓和零序電壓；

所述零序電流檢測模塊，用于檢測配電網中的零序電流；

所述故障判別模塊，用于根據所述電壓檢測模塊檢測的三相電壓和所述零序電流檢測模塊檢測的零序電流進行故障判斷，得到故障信息；

所述中央控制模塊，用于根據所述故障判別模塊的故障信息控制變壓器開關和所述斷路器的閉合或斷開。

優選地，該配電網單相接地故障消弧裝置包括用于控制所述變壓器開關的閉合或斷開的開關控制模塊，所述開關控制模塊的第一端與所述中央控制模塊連接，所述開關控制模塊的第二端分別與所述接地變壓器模塊和所述注入變壓器模塊連接。

優選地，該配電網單相接地故障消弧裝置包括與所述中央控制模塊發連接的延時模塊。

優選地，所述延時模塊延時的時間為5s。