CN113746074A - 一种变电站母线接地系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变电站母线接地系统及其控制方法，其中系统包括：电压检测组件、主动干预消弧组件、小电阻接地组件和测控组件。主动干预消弧组件和小电阻接地组件并联运行；测控组件通过电压检测组件获取变电站母线电压，并获取主动干预消弧组件和小电阻接地组件中的零序电流，在母线电压和零序电流异常时判断故障类型，如故障类型为永久性接地故障则投入小电阻接地组件，如故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件。通过判断变电站母线电压和零序电流的故障类型，为永久性接地故障则投入小电阻接地组件，为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件，改变了小电阻接地方式不论故障类型一概跳闸的控制方式，提高了变电站供电的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及变电站控制技术领域，特别涉及一种变电站母线接地系统及其控制方法。
背景技术
6～35kV配电网一般采用小电流接地方式，即中性点非有效接地方式。主要可分为以下三种：不接地、经消弧线圈接地及经小电阻接地。
采用小电阻接地方式时，由于其显著的阻尼作用，可消除由于各种原因引起的系统谐振过电压如铁磁谐振、高频谐振、分频谐振、断线谐振、线性谐振等，采用电阻接地是消除频繁发生的PT谐振过电压的最有效的办法。由于这种接地方式对故障点的电流进行了放大，易把单相接地扩大为相间短路或引起火灾使事故扩大。且小电阻接地方式由于不能对故障性质进行判断处理时不论是间歇性接地故障还是永久性接地故统统作用于跳闸，使供电可靠性低。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种变电站母线接地系统及其控制方法，通过判断变电站母线电压和零序电流的故障类型，当故障类型为永久性接地故障则投入小电阻接地组件，当故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件，改变了小电阻接地方式不论故障类型一概跳闸的控制方式，提高了变电站供电的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明实施例的第一方面提供了一种变电站母线接地系统，包括：电压检测组件、主动干预消弧组件、小电阻接地组件和测控组件；
所述主动干预消弧组件和所述小电阻接地组件并联运行；
所述测控组件通过所述电压检测组件获取所述变电站母线电压，还分别获取所述主动干预消弧组件和所述小电阻接地组件中的零序电流，在所述母线电压和所述零序电流异常时判断故障类型，如所述故障类型为永久性接地故障则投入所述小电阻接地组件，如所述故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件。
进一步地，所述主动干预消弧组件包括：依次串联连接的第一断路器、低励磁阻抗变压器和第一电流检测器件；
所述第一断路器还与所述变电站母线电连接；
所述第一断路器与所述测控组件电连接，依据所述测控组件的控制信号导通或关断；
所述测控组件与所述第一电流检测器件电连接，接收其获取的所述零序电流。
进一步地，所述第一电流检测器件为第一电流互感器；
所述测控组件获取所述第一电流互感器检测的零序电流，并依据所述零序电流判断所述故障类型。
进一步地，所述小电阻接地组件包括：依次串联连接的接地变压器、第二断路器、接地电阻和第二电流检测器件；
所述接地变压器还与所述变电站母线电连接；
所述第二断路器与所述测控组件电连接，依据所述测控组件的控制信号导通或关断；
所述测控组件与所述第二电流检测器件电连接，接收其获取的所述零序电流。
进一步地，所述第二电流检测器件为第二电流互感器；
所述测控组件获取所述第二电流互感器检测的零序电流，并依据所述零序电流判断所述故障类型。
进一步地，所述电压检测组件为电压互感器；
所述电压互感器与所述测控组件电连接；
所述测控组件获取所述电压互感器检测的所述变电站母线电压。
相应地，本发明实施例的第二方面提供了一种变电站母线接地系统控制方法，包括如下步骤：
实时检测变电站母线电压和零序电流；
当所述变电站母线电压和所述零序电流异常时，判断依据故障类型；
如所述故障类型为永久性接地故障则投入所述小电阻接地组件；
如所述故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件。
进一步地，所述如所述故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件，包括：
投入主动干预消弧组件，将故障相经低励磁阻抗变压器快速接地，将故障点转移到变电站内，实现快速电压灭弧。
本发明实施例的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
通过判断变电站母线电压和零序电流的故障类型，当故障类型为永久性接地故障则投入小电阻接地组件，当故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件，改变了小电阻接地方式不论故障类型一概跳闸的控制方式，提高了变电站供电的可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的变电站母线接地系统原理示意图；
图2是本发明实施例提供的变电站母线接地系统控制方法流程图。
附图标记：
1、变电站母线，2、第一断路器，3、低励磁阻抗变压器，4、第一电流检测器件，5、测控组件，6、电压检测组件，7、接地变压器，8、第二断路器，9、接地电阻，10、第二电流检测器件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
图1是本发明实施例提供的变电站母线接地系统原理示意图。
请参照图1，本发明实施例的第一方面提供了一种变电站母线接地系统，包括：电压检测组件6、主动干预消弧组件、小电阻接地组件和测控组件5。主动干预消弧组件和小电阻接地组件并联运行；测控组件5通过电压检测组件6获取变电站母线电压，还分别获取主动干预消弧组件和小电阻接地组件中的零序电流，在母线电压和零序电流异常时判断故障类型，如故障类型为永久性接地故障则投入小电阻接地组件，如故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件。
上述变电站母线接地系统通过判断变电站母线电压和零序电流的故障类型，当故障类型为永久性接地故障则投入小电阻接地组件，当故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件，改变了小电阻接地方式不论故障类型一概跳闸的控制方式，提高了变电站供电的可靠性。
具体的，主动干预消弧组件，采用故障相经低励磁阻抗变压器3接地保护方式，发生单相接地时该组件将故障相经低励磁阻抗变压器3快速接地，将故障点转移到变电站内，实现快速电压灭弧。无论是工频电弧还是高频电弧，均能快速熄灭，抑制间歇性过电压。
本发明通过将主动干预型消弧装置与中性点电阻装置结合应用，能够抑制消除频繁发生的PT谐振过电压，又能够在发生间歇单相接地时实现快速电压灭弧。发挥各自优势，无论间歇性接地还是永久性故障，均能实现快速电压灭弧，保障配网系统安全。
具体的，主动干预消弧组件包括：依次串联连接的第一断路器2、低励磁阻抗变压器3和第一电流检测器件4；第一断路器2还与变电站母线1电连接；第一断路器2与测控组件5电连接，依据测控组件5的控制信号导通或关断；测控组件5与第一电流检测器件4电连接，接收其获取的零序电流。
进一步地，第一电流检测器件4为第一电流互感器；测控组件5获取第一电流互感器检测的零序电流，并依据零序电流判断故障类型。
具体的，小电阻接地组件包括：依次串联连接的接地变压器7、第二断路器8、接地电阻9和第二电流检测器件10；接地变压器7还与变电站母线1电连接；第二断路器8与测控组件5电连接，依据测控组件5的控制信号导通或关断；测控组件5与第二电流检测器件10电连接，接收其获取的零序电流。
进一步地，第二电流检测器件10为第二电流互感器；测控组件5获取第二电流互感器检测的零序电流，并依据零序电流判断故障类型。
进一步地，电压检测组件6为电压互感器；电压互感器与测控组件5电连接；测控组件5获取电压互感器检测的变电站母线电压。
具体的，第一断路器2和第二断路器8是两种并列装置的执行机构，其分、合动作执行了主动干预消弧组件和小电阻接地组件的退出和投入。低励磁阻抗变压器3是主动干预消弧组件的故障接地元件，当发生间歇性接地故障时，故障相的断路器快速合闸，通过低励磁阻抗变压器3强迫故障相与低同电位，实现人身点击保护，熄灭接地电弧，将不稳态接地转化为稳态金属接地。第一电流互感器和第二电流互感器分别用来检测零序电流，测控组件5是系统核心模块，实时检测母线电压和零序电流变化；当母线电压和零序电流异常时判断故障类型。如果是永久性接地故障则投入小电阻接地组件，如果是间歇性接地故障则投入主动干预消弧装置。电压互感器实时监测母线电压。接地变压器7因母线为三角形接法，用接地变压器7构造系统中性点，为小电阻接地组件提供中性点。接地电阻9在变电站系统发生永久性接地故障时投入小电阻接地组件。
图2是本发明实施例提供的变电站母线接地系统控制方法流程图。
相应地，请参照图2，本发明实施例的第二方面提供了一种变电站母线接地系统控制方法，包括如下步骤：
S100，实时检测变电站母线电压和零序电流。
S200，当变电站母线电压和零序电流异常时判断依据故障类型。
S300，如故障类型为永久性接地故障则投入小电阻接地组件。
S400，如故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件。
进一步地，如故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件，包括：
投入主动干预消弧组件，将故障相经低励磁阻抗变压器3快速接地，将故障点转移到变电站内，实现快速电压灭弧。
上述变电站母线接地系统控制方法通过判断变电站母线电压和零序电流的故障类型，当故障类型为永久性接地故障则投入小电阻接地组件，当故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件，改变了小电阻接地方式不论故障类型一概跳闸的控制方式，提高了变电站供电的可靠性。
本发明实施例旨在保护一种变电站母线接地系统及其控制方法，其中母线接地系统，包括：电压互感器、主动干预消弧组件、小电阻接地组件和测控组件。主动干预消弧组件和小电阻接地组件并联运行；测控组件通过电压互感器获取变电站母线电压，还分别获取主动干预消弧组件和小电阻接地组件中的零序电流，在母线电压和零序电流异常时判断故障类型，如故障类型为永久性接地故障则投入小电阻接地组件，如故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件。上述技术方案具备如下效果：
通过判断变电站母线电压和零序电流的故障类型，当故障类型为永久性接地故障则投入小电阻接地组件，当故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件，改变了小电阻接地方式不论故障类型一概跳闸的控制方式，提高了变电站供电的可靠性。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (8)
1.一种变电站母线接地系统，其特征在于，包括：电压检测组件、并联运行的主动干预消弧组件、小电阻接地组件和测控组件；
所述主动干预消弧组件和所述小电阻接地组件并联运行；
所述测控组件通过所述电压检测组件获取所述变电站母线电压，还分别获取所述主动干预消弧组件和所述小电阻接地组件中的零序电流，在所述母线电压和所述零序电流异常时判断故障类型，如所述故障类型为永久性接地故障则投入所述小电阻接地组件，如所述故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件。
2.根据权利要求1所述的变电站母线接地系统，其特征在于，
所述主动干预消弧组件包括：依次串联连接的第一断路器、低励磁阻抗变压器和第一电流检测器件；
所述第一断路器还与所述变电站母线电连接；
所述第一断路器与所述测控组件电连接，依据所述测控组件的控制信号导通或关断；
所述测控组件与所述第一电流检测器件电连接，接收其获取的所述零序电流。
3.根据权利要求2所述的变电站母线接地系统，其特征在于，
所述第一电流检测器件为第一电流互感器；
所述测控组件获取所述第一电流互感器检测的零序电流，并依据所述零序电流判断所述故障类型。
4.根据权利要求1所述的变电站母线接地系统，其特征在于，
所述小电阻接地组件包括：依次串联连接的接地变压器、第二断路器、接地电阻和第二电流检测器件；
所述接地变压器还与所述变电站母线电连接；
所述第二断路器与所述测控组件电连接，依据所述测控组件的控制信号导通或关断；
所述测控组件与所述第二电流互感器电连接，接收其获取的所述零序电流。
5.根据权利要求4所述的变电站母线接地系统，其特征在于，
所述第二电流检测器件为第二电流互感器；
所述测控组件获取所述第二电流互感器检测的零序电流，并依据所述零序电流判断所述故障类型。
6.根据权利要求1所述的变电站母线接地系统，其特征在于，
所述电压检测组件为电压互感器；
所述电压互感器与所述测控组件电连接；
所述测控组件获取所述电压互感器检测的所述变电站母线电压。
7.一种变电站母线接地系统控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
实时检测变电站母线电压和零序电流；
当所述变电站母线电压和所述零序电流异常时，判断依据故障类型；
如所述故障类型为永久性接地故障则投入所述小电阻接地组件；
如所述故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件。
8.根据权利要求7所述的变电站母线接地系统控制方法，其特征在于，所述如所述故障类型为间歇性接地故障则投入主动干预消弧组件，包括：
投入主动干预消弧组件，将故障相经低励磁阻抗变压器快速接地，将故障点转移到变电站内，实现快速电压灭弧。
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