[發(fā)明專利]應(yīng)用于配電網(wǎng)的電壓互感器低頻振蕩抑制接線方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202211317487.7
• 申請日: 2022-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN115483665A
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙曉鳳;李謙;楊賢;龐小峰;蔡玲瓏;楊雷;陳祖?zhèn)?/a>;饒章權(quán);李興旺;邰彬;孫帥;姚聰偉;宋坤宇;羅實(shí)友
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司;廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): H02H7/04
• 分類號(hào): H02H7/04;H02H7/05;H02H9/00;H02J3/00
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 江嘉玲

本發(fā)明公開了用于配電網(wǎng)的電壓互感器低頻振蕩抑制接線方法及裝置。該方法應(yīng)用于雙繞組的V?V型接線的電壓互感器，所述電壓互感器包括第一繞組和第二繞組，所述第一繞組設(shè)置在第一端和公共端之間，所述第一端和公共端之間的距離為第一距離；所述第二繞組設(shè)置在第二端和所述公共端之間，所述第二端和所述公共端之間的距離為第二距離；包括以下步驟：在所述電壓互感器第一繞組的第一短接點(diǎn)和第二繞組的第二短接點(diǎn)進(jìn)行短接，所述第一短接點(diǎn)至所述公共端的距離為2/3第一距離，所述第二短接點(diǎn)至所述公共端的距離為2/3第二距離。本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了抑制配電網(wǎng)電磁式電壓互感器低頻振蕩。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電壓互感器低頻振蕩抑制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于配電網(wǎng)的電壓互感器低頻振蕩抑制接線方法。

背景技術(shù)

我國10kV～35kV配電網(wǎng)為系統(tǒng)中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)，按照負(fù)荷特點(diǎn)，又分為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)(電容電流較小的網(wǎng)絡(luò))、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地(以架空線路為主的網(wǎng)絡(luò))和中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地(以電纜線路為主的網(wǎng)絡(luò))等主要中性點(diǎn)接地方式，此外還有中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈并聯(lián)小電阻接地、中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地等方式。

配電網(wǎng)中，電磁式電壓互感器(以下簡稱“PT”)具有非線性特性，當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生某些擾動(dòng)時(shí)，過電壓或過電流通過PT高壓線圈，使其達(dá)到飽和狀態(tài)，勵(lì)磁電感下降，當(dāng)系統(tǒng)電感(主要是PT勵(lì)磁電感)與系統(tǒng)電容參數(shù)匹配構(gòu)成諧振回路時(shí)，可激發(fā)鐵磁諧振過電壓和過電流。

隨著配電網(wǎng)的發(fā)展，電纜線路規(guī)模越來越大，架空線路長度和數(shù)量也有所增加，尤其是復(fù)合密集區(qū)大量使用對地電容較大的電力電纜，使得配電網(wǎng)系統(tǒng)對地電容顯著增大，此時(shí)，系統(tǒng)容抗較小，難以與PT電感構(gòu)成諧振條件，即電感、電容參數(shù)配合超出諧振區(qū)域，而是進(jìn)入低頻振蕩區(qū)域。此時(shí)鐵磁諧振已經(jīng)不構(gòu)成主要矛盾，故障形態(tài)發(fā)生了質(zhì)的變化。

低頻振蕩是指當(dāng)配電網(wǎng)系統(tǒng)因?yàn)槌霈F(xiàn)操作(切除接地故障線路，正常切開線路，單相接地故障恢復(fù)過程等)，非故障相線路電容積累的電荷，將通過PT構(gòu)成的回路泄放，此時(shí)，激勵(lì)源為線路電容上積累的電荷，接近直流分量，即PT一次電流從交流勵(lì)磁變?yōu)闇?zhǔn)直流勵(lì)磁；由于頻率ω很低，在電荷泄放過程中，PT的繞組呈現(xiàn)低阻抗和較小的電感值，在電荷泄放過程中，在泄放回路中將引發(fā)非線性低頻振蕩過程。此時(shí)，通過PT本體一次側(cè)繞組和一次側(cè)熔絲的電流較大，給PT熔絲，甚至PT本體帶來較大的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

配電網(wǎng)中，PT有三種型式，分別為Y-Y型接線(星形三繞組)、V-V型接線(兩繞組接于三相間)和V型接線(單繞組接于兩相間)。對于需要測量三相電壓的場合，選用Y-Y型接線型式；當(dāng)用于電壓表計(jì)指示和取能等目的時(shí)，選擇線圈較少的相間接線PT，如V-V接線(兩個(gè)線圈，用于三相電壓顯示)和V型接線(一個(gè)線圈，用于取能)，以獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

當(dāng)10kV～35kV配電網(wǎng)對地電容較大時(shí)，與PT電感參數(shù)的配合已脫離諧振區(qū)域，而進(jìn)入低頻振蕩區(qū)域，系統(tǒng)出現(xiàn)操作(切除接地故障線路，正常切開線路，單相接地故障恢復(fù)過程等)時(shí)，線路電容積累的電荷，將通過PT構(gòu)成的回路泄放，因激勵(lì)源接近直流分量，頻率ω很低，PT繞組呈現(xiàn)低阻抗和較小的電感值，泄放回路中將引發(fā)非線性低頻振蕩過程，PT繞組電流增大，相間接線型式的PT(包括V-V型接線PT和V型接線PT)出線PT熔絲甚至本體故障頻繁的問題。據(jù)運(yùn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)生運(yùn)行中PT一次側(cè)熔絲燒毀故障多集中發(fā)生在相間接線PT(V-V型接線PT和V型接線PT)。

由于電感和電容參數(shù)匹配形成的鐵磁諧振與電荷泄放形成的低頻振蕩，因?yàn)樾纬蓹C(jī)理不同，因而，常用的成熟消諧措施，對抑制低頻振蕩缺乏針對性，因此，在實(shí)際運(yùn)行中，PT熔斷器熔斷、本體燒損甚至爆炸故障依然頻繁發(fā)生；即使是配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式優(yōu)化(如經(jīng)小電阻接地)后，非故障相電壓升高被有效鉗制，但是，低頻振蕩引起的PT熔斷器熔斷，甚至PT本體故障，仍然較為普遍。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種應(yīng)用于配電網(wǎng)的電壓互感器低頻振蕩抑制接線方法，可以防止鐵磁諧振的同時(shí)抑制配電網(wǎng)電磁式電壓互感器低頻振蕩，以保障PT熔絲和本體繞組在低頻振蕩下的安全運(yùn)行。