CN109755933B - 一种带补偿电感的全补偿分析简化回路及分析方法 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开一种带补偿电感的全补偿分析简化回路及分析方法，所述回路包括可控电压源、可控电压源内阻、补偿电感、A相电源、B相电源、C相电源、第一对地分布电容、第二对地分布电容、第三对地分布电容、第一对地泄漏电阻、第二对地泄漏电阻、第三对地泄漏电阻和接地阻抗。本申请实施例的回路简单、分析过程清晰明了，大大降低了采用可控电压源对接地故障电流全补偿分析的复杂性，适用于单相接地故障全补偿用可控电压源的计算分析。

Description

一种带补偿电感的全补偿分析简化回路及分析方法

技术领域

本申请涉及电力技术领域，尤其涉及一种带补偿电感的全补偿分析简化回路及分析方法。

背景技术

我国中低压配电网普遍采用小电流接地方式，包括中性点不接地方式或中性点经消弧线圈接地方式。中性点不接地运行时，当系统电容电流超过5A，接地电弧无法自行熄灭，人员安全和运行安全均无法保障。中性点经消弧线圈接地方式下，接地电弧由于消弧线圈补偿的无功电流作用，部分可自行熄灭，但消弧线圈仅能补偿无功电流，补偿后仍存在接地残流。残流包含一定的过补偿感流和有功电流，仍存在人员触电风险。通过对接地电流的全补偿，能达到完全熄灭电弧的目的，因此零电流补偿方法是一种可靠的安全的单相接地故障治理手段。

目前，接地电流全补偿的研究多基于在中性点接入电流源实现，其回路结构和方法复杂，难以实际应用。

发明内容

本申请提供了一种带补偿电感的全补偿分析简化回路及分析方法，以解决现有技术中回路结构复杂，难以应用的问题。

第一方面，本申请提供一种带补偿电感的全补偿分析简化回路，所述回路包括可控电压源、可控电压源内阻、A相电源、B相电源、C相电源、第一对地分布电容、第二对地分布电容、第三对地分布电容、第一对地泄漏电阻、第二对地泄漏电阻、第三对地泄漏电阻、接地阻抗和补偿电感；

所述A相电源的一端、B相电源的一端、C相电源的一端、所述可控电压源的一端与所述补偿电感的一端连接；

所述可控电压源的另一端与所述可控电压源内阻的一端连接；

所述第一对地分布电容的一端、第一对地泄漏电阻的一端和接地阻抗的一端分别与所述A相电源的另一端连接；

所述第二对地分布电容的一端和第二对地泄漏电阻的一端分别与所述B相电源的另一端连接；

所述第三对地分布电容的一端和第三对地泄漏电阻的一端分别与所述C相电源的另一端连接；

所述可控电压源内阻的另一端、第一对地分布电容的另一端、第二对地分布电容的另一端、第三对地分布电容的另一端、第一对地泄漏电阻的另一端、第二对地泄漏电阻的另一端、第三对地泄漏电阻的另一端、接地阻抗的另一端与所述补偿电感的另一端分别接地。

第二方面，本申请提供一种带补偿电感的全补偿分析简化回路的分析方法，所述方法包括：

确定接地故障相；

根据所述接地故障相，设置对应的故障点电流为零，故障点的电位为零；

计算可控电压源输出电压。

进一步地，所述计算可控电压源输出电压的计算方法包括KVL计算方法。

进一步地，所述计算可控电压输出电压的公式为：

其中：U_k为补偿用可控电压源电压；R₀为可控电压源内阻；Z_C单相对地分布电容的容抗；

为接地相电源电压；Z_L为补偿电感的阻抗。

由以上技术方案可知，本申请的一种带补偿电感的全补偿分析简化回路及分析方法，所述回路包括可控电压源、可控电压源内阻、A相电源、B相电源、C相电源、第一对地分布电容、第二对地分布电容、第三对地分布电容、第一对地泄漏电阻、第二对地泄漏电阻、第三对地泄漏电阻、接地阻抗和补偿电感；所述A相电源的一端、B相电源的一端、C相电源的一端、所述可控电压源的一端与所述补偿电感的一端连接；所述可控电压源的另一端与所述可控电压源内阻的一端连接；所述第一对地分布电容的一端、第一对地泄漏电阻的一端和接地阻抗的一端分别与所述A相电源的另一端连接；所述第二对地分布电容的一端和第二对地泄漏电阻的一端分别与所述B相电源的另一端连接；所述第三对地分布电容的一端和第三对地泄漏电阻的一端分别与所述C相电源的另一端连接；所述可控电压源内阻的另一端、第一对地分布电容的另一端、第二对地分布电容的另一端、第三对地分布电容的另一端、第一对地泄漏电阻的另一端、第二对地泄漏电阻的另一端、第三对地泄漏电阻的另一端、接地阻抗的另一端与所述补偿电感的另一端分别接地。本申请实施例的回路简单、分析过程清晰明了，大大降低了采用可控电压源对接地故障电流全补偿分析的复杂性，适用于单相接地故障全补偿用可控电压源的计算分析。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一种带补偿电感的全补偿分析简化回路的结构示意图；

图2为本申请提供的一种带补偿电感的全补偿分析简化回路的分析方法的流程图。

图示说明：1-可控电压源、2-A相电源、3-B相电源、4-C相电源、5-第一对地分布电容、6-第二对地分布电容、7-第三对地分布电容、8-第一对地泄漏电阻、9-第二对地泄漏电阻、10-第三对地泄漏电阻、11-接地阻抗、12-可控电压源内阻、13-补偿电感。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

如图1所示，本申请提供的一种带补偿电感的全补偿分析简化回路的结构示意图，所述回路包括可控电压源1、可控电压源内阻12、A相电源2、B相电源3、C相电源4、第一对地分布电容5、第二对地分布电容6、第三对地分布电容7、第一对地泄漏电阻8、第二对地泄漏电阻9、第三对地泄漏电阻10和接地阻抗11和补偿电感12；

所述A相电源2的一端、B相电源3的一端、C相电源4的一端、所述可控电压源1的一端与所述补偿电感12的一端连接；

所述可控电压源1的另一端与所述可控电压源内阻12的一端连接；

所述第一对地分布电容5的一端、第一对地泄漏电阻8的一端和接地阻抗11的一端分别与所述A相电源2的另一端连接；

所述第二对地分布电容6的一端和第二对地泄漏电阻9的一端分别与所述B相电源3的另一端连接；

所述第三对地分布电容7的一端和第三对地泄漏电阻10的一端分别与所述C相电源4的另一端连接；

所述可控电压源12的另一端、第一对地分布电容5的另一端、第二对地分布电容6的另一端、第三对地分布电容7的另一端、第一对地泄漏电阻8的另一端、第二对地泄漏电阻9的另一端、第三对地泄漏电阻10的另一端、接地阻抗11与所述补偿电感13的另一端分别接地。

在本申请实施例中，所述A相电源2、B相电源3、C相电源4组成三相电源。根据接地故障电流不能在系统三相负载间流动的特点，简化回路忽略了系统三相负载电流。为实现对接地点故障电流的全补偿，简化回路忽略了系统对地三相负载。

通过合理简化，本申请实施例的回路结构简单明了，对采用可控电压源进行接地故障电流全补偿分析提供了基本分析方法，大大降低了采用可控电压源对接地故障电流全补偿分析的复杂性。

如图2所示，本申请提供的一种带补偿电感的全补偿分析简化回路的分析方法的流程图，所述方法包括：

步骤S100、确定接地故障相，所述接地故障相包括A相电源、B相电源或C相电源；

步骤S200、根据所述接地故障相，设置对应的故障点电流为零，故障点的电位为零；

步骤S300、计算可控电压源输出电压。

需要说明的是，在本申请的方法中指定接地故障相，所述接地故障相可以为A相电源、B相电源或C相电源。根据故障点G电流为零，确定故障点G电位为零。将可控电压源接入回路中，计算得到可控电压源需要输出的电压。

进一步地，所述计算可控电压源输出电压的计算方法包括KVL计算方法。

进一步地，所述计算可控电压输出电压的公式为：

其中：U_k为补偿用可控电压源电压；R₀为可控电压源内阻；Z_C单相对地分布电容的容抗；

为接地相电源电压；Z_L为补偿电感的阻抗。

由以上技术方案可知，本申请的一种带补偿电感的全补偿分析简化回路及分析方法，所述回路包括可控电压源、可控电压源内阻、A相电源、B相电源、C相电源、第一对地分布电容、第二对地分布电容、第三对地分布电容、第一对地泄漏电阻、第二对地泄漏电阻、第三对地泄漏电阻、接地阻抗和补偿电感；所述A相电源的一端、B相电源的一端、C相电源的一端、所述可控电压源的一端与所述补偿电感的一端连接；所述可控电压源的另一端与所述可控电压源内阻的一端连接；所述第一对地分布电容的一端、第一对地泄漏电阻的一端和接地阻抗的一端分别与所述A相电源的另一端连接；所述第二对地分布电容的一端和第二对地泄漏电阻的一端分别与所述B相电源的另一端连接；所述第三对地分布电容的一端和第三对地泄漏电阻的一端分别与所述C相电源的另一端连接；所述可控电压源内阻的另一端、第一对地分布电容的另一端、第二对地分布电容的另一端、第三对地分布电容的另一端、第一对地泄漏电阻的另一端、第二对地泄漏电阻的另一端、第三对地泄漏电阻的另一端、接地阻抗的另一端与所述补偿电感的另一端分别接地。本申请实施例的回路简单、分析过程清晰明了，大大降低了采用可控电压源对接地故障电流全补偿分析的复杂性，适用于单相接地故障全补偿用可控电压源的计算分析。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (1)

1.一种带补偿电感的全补偿分析简化回路的分析方法，其特征在于，

所述回路包括可控电压源、可控电压源内阻、A相电源、B相电源、C相电源、第一对地分布电容、第二对地分布电容、第三对地分布电容、第一对地泄漏电阻、第二对地泄漏电阻、第三对地泄漏电阻、接地阻抗和补偿电感；

所述A相电源的一端、B相电源的一端、C相电源的一端、所述可控电压源的一端与所述补偿电感的一端连接；

所述可控电压源的另一端与所述可控电压源内阻的一端连接；

所述第一对地分布电容的一端、第一对地泄漏电阻的一端和接地阻抗的一端分别与所述A相电源的另一端连接；

所述第二对地分布电容的一端和第二对地泄漏电阻的一端分别与所述B相电源的另一端连接；

所述第三对地分布电容的一端和第三对地泄漏电阻的一端分别与所述C相电源的另一端连接；

所述可控电压源内阻的另一端、第一对地分布电容的另一端、第二对地分布电容的另一端、第三对地分布电容的另一端、第一对地泄漏电阻的另一端、第二对地泄漏电阻的另一端、第三对地泄漏电阻的另一端、接地阻抗的另一端与所述补偿电感的另一端分别接地；

所述方法包括：

确定接地故障相；

根据所述接地故障相，设置对应的故障点电流为零，故障点的电位为零；

计算可控电压源输出电压；

所述计算可控电压源输出电压的计算方法包括KVL计算方法；

所述计算可控电压输出电压的公式为：

其中：U_k为补偿用可控电压源电压；R₀为可控电压源内阻；Z_C单相对地分布电容的容抗；

为接地相电源电压；Z_L为补偿电感的阻抗。

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