CN103944156A

CN103944156A - 消弧线圈接地方式的接地预告方法

Info

Publication number: CN103944156A
Application number: CN201410153872.1A
Authority: CN
Inventors: 杨万钟; 高正洪
Original assignee: Jiangsu Hantianxing Distribution Automation Technology Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Hantianxing Distribution Automation Technology Co Ltd
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2014-07-23

Abstract

本发明公开了一种消弧线圈接地方式的接地预告方法，接地时中性点位移电压U_o增大，当U_o的二次动作电压U_o.dz=18～22V时，真空接触器动作，短接阻尼电阻，使消弧线圈正式补偿投运。但当接地预告电压10V<U_o.yg<U_o.dz时，真空接触器不动作，阻尼电阻不短接，消弧线圈串联阻尼电阻接地。如此时接地，接地带着过渡电阻，产生有功电流；而消弧线圈产生电感电流，线路对地产生电容电流，两者抵消后产生无功电流;有功电流及无功电流合并，在电源至接地点K处，就产生残流。当过渡电阻R_gd=2～4KΩ时，可检测I_R，且无功电流与I_R合并为残流，更可检测。正常运行时，由于三相电流不平衡产生的零序电流，与接地预告电压下产生的残流合并，更可检测接地预告。在接地预告电压U_o.yg下，如若接地，检测残流，并可接地选线及接地故障区段定位。

Description

消弧线圈接地方式的接地预告方法

技术领域

本发明涉及到10KV（35KV）系统中，中性点经消弧线圈接地方式时，中性点位移电压未达动作电压前，检测接地情况，发出接地预告。

背景技术

10KV（35KV）架空线或架空线、电缆混合网，采用中性点经消弧线圈接地方式。线路上单相接地时消弧线圈产生的电感电流与线路上的对地电容电流相混合，相抵消，使残流减小，达到消弧的目的。根据中国电机工程学会城市供电专业委员会主办的技术杂志《供用电》，1998年第3期，顾精采著《自动跟踪电动调谐式消弧装置》指出，消弧线圈回路串入阻尼电阻，即增大回路的阻尼率，降低了中性点谐振过电压，消除了串联谐振，在系统发生接地故障时，0.08S内真空接触器动作，将阻尼电阻短接，使消弧线圈的补偿相应速度快速。消弧线圈接地时，中性点位移电压U_o增大，中性点位移电压的二次电压，即动作电压，一般整定在U_o.dz=18～22V，到达U_o.dz时真空接触器动作，短接阻尼电阻。但U_o未达U_o.dz时，消弧线圈未正式补偿投运，如有接地应与检测，应发接地预告信号。

发明内容

本发明针对现有的缺点而提出，提供了一种可提前处理接地故障，防止事故扩大的消弧线圈接地方式的接地预告方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

一种消弧线圈接地方式的接地预告方法，其中，接地时中性点位移电压升高，当二次动作电压U_o.dz=18～22V时，真空接触器0.08S动作，使消弧线圈的阻尼电阻短接，从而使消弧线圈正式补偿投运，在中性点位移电压U_o未达二次动作电压U_o.dz时，消弧线圈串联着阻尼电阻接地，若此时线路接地，往往带着过渡电阻R_gd，这样电源至接地点K的残流分成两部分：

（1）有功电流：若R_gd=4KΩ，有功电流I_R1=1.5A；若R_gd=3KΩ，有功电流I_R2=1.99A；若R_gd=2KΩ，有功电流I_R3=2.96A。

（2）无功电流：消弧线圈补偿接地电容电流方式有三种：

过补偿，其中为消弧线圈电感电流，为线路接地时对地电容电流，此时电流为电感性电流；

欠补偿，此时电流为电容性电流；

全补偿，易发生谐振过电压，不允许采用；

因此，无功电流不是就是一般采用过补偿，无功电流为有功电流及无功电流合并，产生残流残流规程规定10A，国内大部分5A，国外3A。我们以进行无功电流计算，当时，（或）=2.6A；当时，（或）=2.24A；当时，（或）=0.49A。若电流互感器变比为60（300/5A），则二次电流：有功电流25～49.3mA，无功电流43.3～8.2mA，残流3A时50mA，上述二次电流除一项（）=0.49A不符合要求外，其余均大于检测允许值，可以检测。但（）=0.49A时，有功电流二次电流49.3mA，可以检测。因此，接地预告有如下方法：

（1）接地预告电压U_o.yg为：10V<U_o.yg<U_o.dz时，如若接地产生残流，发出接地预告：“XX线路XX区段接地预告”；

（2）若残流为有功电流，此即零序电流，此线路为接地线路，流过残流与不流过残流的相邻区段为接地故障区段；

（3）若残流为无功电流，且已实现配电自动化，可用方向零序电流向量法进行接地选线及接地故障区段定位；

（4）若一条线路检测到残流，而其他线路及电源与接地点K以外的线路区段，可能检测不到残流及较小的对地电容电流，此时有残流的线路为接地线路，有残流的区段与无残流及较小的对地电容电流的相邻区段为接地故障区段；

（5）对地电容电流过小，可放大后加以检测，也可用射随电路处理后予以检测。

简单来说，本发明提供的一种消弧线圈接地方式的接地预告方法，其中，线路上装设有配电自动化系统，所述配电自动化系统的监控终端上具有接地预告模块，接地时中性点位移电压升高，当二次动作电压U_o.dz=18～22V时，真空接触器0.08S动作，使消弧线圈的阻尼电阻短接，从而使消弧线圈正式补偿投运，在中性点位移电压U_o未达二次动作电压U_o.dz时，消弧线圈串联着阻尼电阻接地，若此时线路接地，往往带着过渡电阻R_gd，这样电源至接地点K的残流分成两部分：

（1）有功电流；

（2）无功电流;

有功电流及无功电流合并，产生残流若接地预告电压U_o.yg为：10V<U_o.yg<U_o.dz时，如若接地产生残流，发出接地预告：“XX线路XX区段接地预告”，其中，线路中各开关都装有监控终端，所述监控终端测量残流以及监控残流流过的开关及不流过的开关，将信息传送至所述配电自动化系统，从而判知接地线路和接地故障区域。

相比现有技术，本发明的有益效果如下：当接地预告电压U_o.yg在消弧线圈动作电压U_o.dz以下，定位为10V<U_o.yg<U_o.dz时，如线路接地，必有残流产生，检测残流，就可发出接地预告信号，从而可提前处理接地故障，防止事故扩大，为配电网络安全运行创造条件。

附图说明

下面结合附图对本发明进行详细的描述，以使得本发明的上述优点更加明确。

图1是本发明消弧线圈接地方式的接地预告方法的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行描述。

图1是本发明消弧线圈接地方式的接地预告方法的电路示意图。附图中，B是主变压器，O是主变压器中性点，L是消弧线圈，R是阻尼电阻50Ω，ZC₁、ZC₂是真空接触器，PT是中性点电压互感器6000/100V，1CK～3CK是变电站内出线开关，1FK₁～1FK₃、2FK₁～2FK₃、3FK₁～3FK₃是分段开关，1LL～3LL是联络开关，C是导线对地电容（分布式改为集中式），及是出线开关、分段开关及联络开关一相接地时对地电容电流，是系统对地电容电流，是消弧线圈电感电流，是流过过渡电阻R_gd的有功电流，（或）+是流过电源至接地点K的残流，R_gd是接地时的过渡电阻2K～4KΩ，K是单相接地点，DA是配电自动化系统。

下面结合附图给出本发明的实施例。

若附图中线路2单相接地点K在分段开关2KF₁～2KF₂之间，接地时往往带过渡电阻R_gd，此时中性点二次电压U_o<动作电压U_o.dz=18～22V，真空接触器ZC₁、ZC₂不动作，阻尼电阻R不短接，消弧线圈L未正式补偿投运，但消弧线圈串联阻尼电阻接地，此时有可能接地预告电压U_o.yg在10V<U_o.yg<U_o.dz范围内，小于10V不需要检测接地预告，U_o.yg=U_o.dz消弧线圈正式补偿投运。在接地预告电压U_o.yg下接地，必然产生残流：

（1）有功电流：若R_gd=4KΩ，I_R1=1.5A；二次电流I_R1.2=25mA；R_gd=3KΩ，I_R2=1.99A，二次电流I_R2.2=33.2mA；R_gd=2KΩ，I_R3=2.96A，二次电流I_R3.2=49.3mA。

（2）无功电流：R_gd=4KΩ时，I_L1=2.6A，二次电流I_L1.2=43.3mA；R_gd=3KΩ时，I_L2=2.24A，二次电流I_L2.2=37.3mA；R_gd=2KΩ，I_L3=0.49A，二次电流I_L3.2=8.2mA（但此时有功电流I_R3=2.96A，I_R3.2=49.3mA，可检测）

（3）残流：，二次电流I_CL.2=50mA。上述残流二次电流值大于检测允许值，可以检测。由于在U_o.yg下检测到残流，因此可以接地选线及接地故障区段定位：

（1）接地选线：

（A）根据有功电流接地选线：若R_gd=3KΩ，I_R2=1.99A，此电流流过2CK、2FK₁、R及消弧线圈L，而1CK、2CK线路无I_R2。将1CK、2CK、3CK的监控终端I_R2数据传送至配电自动化系统DA，由DA判断2CK的线路2为接地线路。

（B）根据无功电流接地选线：若I_L1=2.6A，此电流流过2CK、2FK₁、R及L，并检测各开关有功功率，无功功率，检测无功电流与U_o之间的相位角，从而可用方向零序电流向量法，由DA判断接地选线。

（C）根据检测不到线路对地电容电流的接地选线：若I_R2=1.99A或I_L2=2.24A，此电流流过2CK、2FK₁R及L，而1CK、3CK检测不到对地电容电流因此有残流的2CK线路为接地线路。对地电容电流很小，可以放大，如零序电流互感器二次电流放大，也可用射随电路处理后予以检测。

（2）接地故障区段定位：

（A）根据有功电流定位：若I_R2=1.99A，流过2CK、2FK₁，而不流过2FK₂，则接地故障区段定位在2FK₁～2FK₂区段。

（B）根据无功电流定位：若I_L1=2.6A，此电流流过2CK、2FK₁，并检测2FK₂、2FK₃及2LL对地电容电流，检测各开关有功功率及无功功率，检测无功电流与U_o之间的相位角，从而可用方向零序电流向量法，由DA判断接地故障区段。

（C）根据检测不到线路区段对地电容电流定位：若线路2的2CK、2FK2检测到残流I_R2=1.99A或I_L2=2.24A，而2FK₂、2FK₃、2LL检测不到自电源至接地点K因接地而有残流，因此接地故障区段可定位在2FK₁～2FK₂。配电自动化系统DA，可发布接地预告信号：“线路2，2FK₁～2FK₂区段，接地预告”。

简单来说，本发明公开了一种消弧线圈接地方式的接地预告方法，本发明涉及到10KV（35KV）系统中，中性点经消弧线圈接地方式的接地预告。接地时中性点位移电压U_o增大，当U_o的二次动作电压U_o.dz=18～22V时，真空接触器ZC₁.ZC₂动作，短接阻尼电阻R，使消弧线圈L正式补偿投运。但当接地预告电压10V<U_o.yg<U_o.dz时，真空接地器不动作，阻尼电阻不短接，消弧线圈串联阻尼电阻接地。如此时接地，接地带着过渡电阻R_gd，产生有功电流I_R；而消弧线圈产生电感电流I_L，线路对地产生电容电流I_C，两者抵消后产生无功电流I_L（或I_C）;有功电流及无功电流合并，在电源至接地点K处，就产生残流I_CL。当过渡电阻R_gd=2～4KΩ时，可检测I_R，且无功电流I_L（或I_C）与I_R合并为残流，更可检测。正常运行时，由于三相电流不平衡产生的零序电流，与接地预告电压下产生的残流合并，更可检测接地预告。在接地预告电压U_o.yg下，如若接地，必然产生残流，检测残流，并可接地选线及接地故障区段定位。

但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均同理包含在本发明的范围内。

Claims

1.一种消弧线圈接地方式的接地预告方法，其特征在于：线路上装设有配电自动化系统，所述配电自动化系统的监控终端上具有接地预告模块，接地时中性点位移电压升高，当二次动作电压U_o.dz=18～22V时，真空接触器0.08S动作，使消弧线圈的阻尼电阻短接，从而使消弧线圈正式补偿投运，在中性点位移电压Uo未达二次动作电压U_o.dz时，消弧线圈串联着阻尼电阻接地，若此时线路接地，往往带着过渡电阻Rg_d，这样电源至接地点K的残流分成两部分：

（1）有功电流；

（2）无功电流;

2.根据权利要求1所述的消弧线圈接方式的接地预告方法，其特征在于：若残流为有功电流，此即零序电流，此线路为接地线路，流过残流与不流过残流的相邻区段为接地故障区段。

3.根据权利要求1所述的消弧线圈接地方式的接地预告方法，其特征在于：若残流为无功电流，且已实现配电自动化，可用方向零序电流向量法进行接地选线及接地故障区段定位。

4.根据权利要求1所述的消弧线圈接地方式的接地预告方法，其特征在于：若一条线路检测到残流，而其他线路及电源与接地点K以外的线路区段，可能检测不到残流及较小的对地电容电流，此时有残流的线路为接地线路，有残流的区段与无残流及较小的对地电容电流的相邻区段为接地故障区段。

5.根据权利要求1所述的消弧线圈接地方式的接地预告方法，其特征在于：若对地电容电流过小，可采用零序电流互感器进行电流放大检测，也可用射随电路处理后予以检测。