CN101872969A - 中压供电系统分散补偿对地电容电流的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种中压供电系统分散补偿对地电容电流的方法：属于中性点不接地供电系统，进行对地电容电流补偿技术领域。将分散补偿对地电容电流变压器分散安装在系统对地电容电流相对较大的线路上，每条线路上安装的分散补偿对地电容电流变压器仅补偿所在线路的对地电容电流，补偿容量为所在线路的对地电容电流的1.1倍，整个电网分散补偿对地电容电流总和为系统对地电容电流的40-60％，其余通过变电站的消弧装置进行综合补偿。本发明的有益效果：采用分散补偿电容电流变压器，安装简单，免维护，操作简单，实时补偿对地电容电流，从根本上提高了电网的供电可靠性。
Description
技术领域
本发明适用于中性点不接地供电系统，进行对地电容电流补偿技术领域。
背景技术
在中性点不接地供电系统中，当系统对地电容电流增大，一但线路单相接地，电弧将无法自行息弧，电弧重燃产生的过电压危及健全相的绝缘可以造成两相短路故障，对于单相接地故障而引发配电网的事故屡见不鲜，引起绝缘击穿，套管炸裂、两相短路，甚至导致变电站的开关柜“火烧连营”；为此现有的中性点不接地供电系统，通常在中性点采用消弧线圈接地，通过消弧线圈的电感电流进行补偿对地电容电流，限定电网的对地电容电流，规程DL 620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》对电网的限定对地电容电流进行了详细规定：“3kV～10kV不直接连接发电机的系统和35kV、66kV系统，当单相接地故障电容电流不超过下列数值时，应采用不接地方式；当超过下列数值又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式：3kV～10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35kV、66kV系统，10A”，其宗旨是保证系统稳定安全运行，满足供电可靠性的需求。
近几年中性点不接地电网系统特别是10～66kV等级的电网快速发展，消弧线圈设计预留量补偿容量无法满足对地电容电流增长；另外在中性点不接地系统中由于对地电容电流超过消弧线圈补偿容量，使许多在电网中投运的消弧线圈长期处于欠补偿运行状态，当系统运行方式变化时极易引起系统谐振过电压，这也给系统安全稳定运行带来了隐患；单靠不断调整变电站的消弧线圈的补偿容量和补偿范围做法已经无法适应电网的发展，需要新的方式方法尝试突破了传统补偿电容电流模式，解决变电站设计的消弧线圈补偿容量滞后于系统电容电流的增加，消除电网运行安全隐患。
目前关于分散补偿电容电流变压器，国内外许多企业、科研机构为此进行了研究，也有类似的成果例如：中国专利公报公开专利：“申请号：95229098.7，名称：三用接地变压器”；“申请号：99235580.X，名称：带消弧线圈的干式接地变压器”；“申请号：200520071473.7，名称：零序短路高阻抗接地变压器式消弧线圈”其结构特点是：消弧线圈和接地变压器，同装于一个三芯五柱共轭式铁心上或者四柱铁芯与一体，这些发明具有缺点是：它们主要应用与变电站进行集中补偿系统对地电容电流，另外消弧线圈和接地变压器的电磁互相影响，消弧线圈一但存在问题直接影响变压器的正常运行，系统运行方式改变，需要脱离运行时，将无法保证二次供电。
发明内容
本发明提供一种中压供电系统分散补偿对地电容电流的方法及装置，以解决中压供电系统中性点不接地供电系统消弧线圈的增容问题，和中性点不接地电网的供电可靠性低的问题，本发明采取的技术方案是：将分散补偿对地电容电流变压器分散安装在系统对地电容电流相对较大的线路上，每条线路上安装的分散补偿对地电容电流变压器仅补偿所在线路的对地电容电流，补偿容量为所在线路的对地电容电流的1.1倍，整个电网分散补偿对地电容电流总和为系统对地电容电流的40-60％，其余通过变电站的消弧装置进行综合补偿。
实现本发明上述技术方案采取的装置是：
变电站与变电站集中补偿用消弧线圈连接，在与变电站连接的供电线路上连接分散补偿对地电容电流变压器。
本发明中分散补偿电容电流变压器包括曲折绕线变压器，固定接地电感及隔磁板；隔磁板位于曲折绕线变压器和固定接地电感之间，曲折绕线变压器一次绕组为每一相绕组分为上、下两段，每段的绕组匝数相等，把一相的上段绕组与另一相的下段绕组反串联为成为一相，其中上段绕组A、B、C引出作为变压器的高压三相出线端，下段绕组连接起来作为中性点N引出与固定的接地电抗X相连接。
本发明的分散补偿电容电流变压器，是一个具有补偿一定对地电容电流功能的，又有供电能力的三相变压器，从零序电流的流向可以看出，由于上下两段的绕组线圈绕法反向，当有零序电流相等通过时，相互抵消使铁心柱的零序磁势近似为零，因此绕组的零序电抗也就近似为零，中性点与固定的接地电感相连接时，在电网发生单相接地故障时，零序电流就会顺利流过，固定的接地电感线圈的感性电流能够直接补偿电网对地电容电流，进而实现减小故障点接地电流，降低电弧的产生和发展，防止弧光接地电压。
由于有隔磁板，保证了曲折绕线变压器和固定接地电感相对独立，电磁互不影响，补偿电感一但存在问题不影响变压器的正常运行，系统运行方式改变，根据需要断开X、N的连接即可将补偿电感退出运行。
对于分散补偿对地电容电流变压器由于电网保持三相对称线电压，一次侧从电源获得正序电动势，正序电流则产生正序磁通和正序电动势，磁通在二次绕组中也感应正序电动势，因此二次侧能为低压用户供电，由于有隔磁板曲折绕线变压器和固定接地电感相对独立，投入与退出固定接地电感不影响二次侧低压用户供电。
本发明采用分散补偿电容电流变压器，安装于线路上，利用线路分散补偿与变电站消弧线圈集中补偿对地电容电流共同治理方式方法，不但能够对电网对地电容电流超标进行治理，而且有效地解决了电网扩大时消弧补偿装置的不断增容问题。
本发明中涉及到的分散补偿电容电流变压器克服现有技术的不足，将补偿电感和接地变压器合二为一，同时通过隔磁板进行内部分离，保证了它们相对独立，电磁互不影响，补偿电感一但存在问题不影响变压器的正常运行，系统运行方式改变，根据需要可以将补偿电感退出运行，保证了二次供电可靠性。
本发明的有益效果：(1)采用分散补偿电容电流变压器，安装于线路上，安装简单，无需调试，投资少、占地小，使用灵活，免维护。(2)线路投运与退出安装于线路上的分散补偿电容电流变压器随之投入与退出，也可以将补偿电感根据系统运行需要直接退出运行，实现电网变化，补偿随之变化，操作简单，实时补偿对地电容电流。(3)利用分散补偿电容电流变压器与变电站消弧线圈相结合方式方法共同补偿系统对地电容电流方法，改变了传统中性点不接地供电系统补偿对地电容电流模式，为解决变电站的消弧线圈补偿容量滞后于系统电容电流的增加，消除电网运行安全隐患，提供一套全面的解决方案，从根本上提高了电网的供电可靠性。
附图说明
图1是分散补偿电容电流变压器的结构示意图。
图2是分散补偿电容电流变压器与变电站消弧线圈集中补偿对地电容电流相结合、综合补偿系统对地电容电流连接示意图。
具体实施方式
将分散补偿对地电容电流变压器分散安装在系统对地电容电流相对较大的线路上，每条线路上安装的分散补偿对地电容电流变压器仅补偿所在线路的对地电容电流，补偿容量为所在线路的对地电容电流的1.1倍，整个电网分散补偿对地电容电流总和为系统对地电容电流的40-60％，其余通过变电站的消弧装置进行综合补偿。
实现本发明上述技术方案采取的装置是：
变电站与变电站集中补偿用消弧线圈连接，在与变电站连接的供电线路上连接分散补偿对地电容电流变压器。
本发明中分散补偿电容电流变压器包括曲折绕线变压器1，固定接地电感2及隔磁板3；隔磁板位于曲折绕线变压器和固定接地电感之间，曲折绕线变压器1一次绕组为每一相绕组分为上、下两段，每段的绕组匝数相等，把一相的上段绕组与另一相的下段绕组反串联为成为一相，其中上段绕组A、B、C引出作为变压器的高压三相出线端，下段绕组连接起来作为中性点N引出与固定的接地电抗X相连接。
Claims (3)
1.一种中压供电系统分散补偿对地电容电流的方法：其特征在于包括下列步骤：
将分散补偿对地电容电流变压器分散安装在系统对地电容电流相对较大的线路上，每条线路上安装的分散补偿对地电容电流变压器仅补偿所在线路的对地电容电流，补偿容量为所在线路的对地电容电流的1.1倍，整个电网分散补偿对地电容电流总和为系统对地电容电流的40-60％，其余通过变电站的消弧装置进行综合补偿。
2.如权利要求1所述的中压供电系统分散补偿对地电容电流的方法所采用的装置，其特征在于：变电站与变电站集中补偿用消弧线圈连接，在与变电站连接的供电线路上连接分散补偿对地电容电流变压器。
3.根据权利要求2所述的中压供电系统分散补偿对地电容电流的装置，其特征在于：分散补偿电容电流变压器包括曲折绕线变压器，固定接地电感及隔磁板；隔磁板位于曲折绕线变压器和固定接地电感之间，曲折绕线变压器一次绕组为每一相绕组分为上、下两段，每段的绕组匝数相等，把一相的上段绕组与另一相的下段绕组反串联为成为一相，其中上段绕组A、B、C引出作为变压器的高压三相出线端，下段绕组连接起来作为中性点N引出与固定的接地电抗X相连接。
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