CN113794175A - 一种基于中性点的在线融冰装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于中性点的在线融冰装置及方法，所述装置包括：注入变压器、可调电压源和控制器。所述可调电压源用于输出可调电压；所述控制器与所述可调电压源连接；所述控制器用于持续调节所述可调电压源的输出电压；所述注入变压器与所述可调电压源连接；所述注入变压器用于将所述可调电压源的输出电压进行升压后注入三相线路中性点处的变压器中，增大单相电路的线路电流实现在线融冰。采用本发明实施例提供的在线融冰装置或方法，不需通过调整短路点来调整融冰电流，提高线路不停电融冰操作的便捷性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及配电网融冰领域，尤其涉及一种基于中性点的在线融冰装置及方法。
背景技术
随着社会的快速发展，用户对供电可靠性的需求持续增加。在覆冰天气下，可调可控地实现配网线路不停电融冰，是降低因线路覆冰导致的断线、倒杆等故障率，减小故障停电时间，提升供电可靠性的关键。
当配电网发生单相接地故障时，现有的配电网中性点采用消弧线圈接地的系统可以让线电压保持不变，仅三相对地电压发生变化，达到不中断向用户供电，并允许带单相接地故障继续运行一段时间，是实现线路不停电融冰的前提。当消弧线圈接地的配电线路经避雷线单相接地后，线路中性点经接地相到地端形成回路，可利用此回路实现线路不停运融冰。目前，线路不停电融冰技术主要由较大的短路电流产生热量来实现融冰，短路电流大小主要通过调整短路点从而影响控制短路阻抗来控制。但是要在覆冰状态下的架空线路上调整短路点，需重新拆挂接地线、估算短路线路阻抗和办理工作票等，工作难度较大。在紧急情况下，难以及时调整短路电流或停止在线融冰。
发明内容
本发明实施例提供一种基于中性点的在线融冰装置及方法，注入变压器将可调电压源电压升压后注入线路中性点处的接地变压器，增大线路电流，达到融冰保线目的。
为实现上述目的，本申请实施例的第一方面提供了一种基于中性点的在线融冰装置，包括：注入变压器、可调电压源和控制器；
所述可调电压源用于输出可调电压；
所述控制器与所述可调电压源连接；所述控制器用于持续调节所述可调电压源的输出电压；
所述注入变压器与所述可调电压源连接；所述注入变压器用于将所述可调电压源的输出电压进行升压后注入三相线路中性点处的变压器中，增大单相电路的线路电流实现在线融冰；所述单相电路是指对三相线路末端进行人工单相接地短路或经过避雷线接零后，三相线路中性点经接地相到地端形成的电路回路。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述在线融冰装置，还包括接地参数监测模块：所述接地参数监测模块与所述控制器相连；
所述接地参数监测模块用于监测所述单相电路的电气参数。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电气参数包括对地泄漏电阻、分布电容、融冰电流和接地电流值。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述接地参数监测模块从电压互感器二次侧注入小信号，通过谐振原理实时监测所述单相电路的电气参数。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述控制器是含有通讯模块的低压控制柜，通过电力电子器件控制所述可调电压的输出电压。
在第一方面的一种可能的实现方式中，所述注入变压器为升压变压器，内部通过绕组升压。
本申请实施例的第二方面提供了一种基于中性点的在线融冰方法，应用于上述的基于中性点的在线融冰装置，具体包括：
将所述在线融冰装置安装于电网线路出线处，使所述注入变压器与所述三相线路中性点处的变压器相连；
根据所述单相电路的电气参数持续调节所述可调电压源的输出电压；
将所述可调电压源的输出电压通过注入变压器进行升压后，注入三相线路中性点处的变压器。
相比于现有技术，本发明实施例提供的一种基于中性点的在线融冰装置及方法，在不停运线路的情况下，对线路末端进行人工单相接地短路或经过避雷线接零，形成单相融冰回路。可调电压源为电力电子电压源，产生融冰电压且可在线调控，可调电压源的输出电压经所述注入变压器升压后注入线路中性点处的接地变压器，增大线路电流，以此达到融冰保线目的。
由于在线融冰装置固定安装于电网线路出线处，现有的移动融冰装置相比，不存在山区道路窄峭、覆冰路面湿滑等运输难题。此外，还能往在线融冰装置增加接地参数监测模块，通过谐振测量实时监测对地泄漏电阻、分布电容、融冰电流等参数，降低融冰电流过高烧坏配变等作业风险。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种基于中性点的在线融冰装置的结构意图；
图2是将本发明一实施例提供的一种基于中性点的在线融冰装置接入电网后的电网电路示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参见图1，本申请实施例的第一方面提供了一种基于中性点的在线融冰装置，包括：注入变压器30、可调电压源10和控制器20。
所述可调电压源10用于输出可调电压。
所述控制器20与所述可调电压源10连接；所述控制器20用于持续调节所述可调电压源10的输出电压。
所述注入变压器30与所述可调电压源10连接；所述注入变压器30用于将所述可调电压源10的输出电压进行升压后注入三相线路中性点处的变压器中，增大单相电路的线路电流实现在线融冰；所述单相电路是指对三相线路末端进行人工单相接地短路或经过避雷线接零后，三相线路中性点经接地相到地端形成的电路回路。
在不停运线路的情况下，首先对线路末端进行人工单相接地短路或经过避雷线接零，形成单相融冰回路。在实际应用中，一般对于配电网中性点采用消弧线圈接地的系统，当配电网发生单相接地故障时，线电压保持不变，仅三相对地电压发生变化，可以不中断向用户供电，并允许带单相接地故障继续运行一段时间。在此基础上，当消弧线圈接地的配电线路经避雷线单相接地后，线路中性点经接地相到地端形成回路，可利用此回路实现线路不停运融冰。消弧线圈接地系统为配电网的一种中性点接地方式，这种方式较为常用，但是也可以采用其他中性点接地方式，只需要保证达到单相接地短路或经过避雷线接零的效果即可。
需要说明的是，本实施例中提及的在线融冰装置固定安装于线路出线处，与现有的移动融冰装置相比，不存在山区道路窄峭、覆冰路面湿滑等运输难题，也不需调整接地点和短路阻抗即可实现融冰电流实时可调，且不受线路负载影响。
示例性地，所述在线融冰装置，还包括接地参数监测模块40：所述接地参数监测模块40与所述控制器20相连；
所述接地参数监测模块40用于监测所述单相电路的电气参数。
示例性地，所述电气参数包括对地泄漏电阻、分布电容、融冰电流和接地电流值。
示例性地，所述接地参数监测模块40从电压互感器二次侧注入小信号，通过谐振原理实时监测所述单相电路的电气参数。
为了达到监控接地参数的目的，接地参数监测模块40一般还分别与三相线路中性点处的接地变压器和注入变压器30相连。通过实时监测单相电路的电气参数并传输值控制器20，以便控制器20根据接地参数监测模块40所测接地电流值设置过压闭锁。
示例性地，所述控制器20是含有通讯模块的低压控制柜，通过电力电子器件控制所述可调电压的输出电压。
所述控制器20通过内部的通讯模块与接地参数监测模块40通过WI F I无线连接或者网线以太网连接，实现信息交互。
示例性地，所述注入变压器为升压变压器，内部通过绕组升压。
请参见图2，图2为将在线融冰装置的升压变压器与三相线路中性点处接地变压器器相连后的电路示意图。
图中线融冰装置中的控制器根据所述单相电路的电气参数持续调节所述可调电压源的输出电压，然后对可调电压源的输出电压通过升压变压器进行升压后，注入三相线路中性点处的接地变压器，使得单相电路中的电流增大，达到融冰保线目的，而且这个电流增大的幅度是可以通过控制器进行调节的。整个调节的过程不需要对单相电路接地点和短路阻抗进行调整，而是从单相电路的外部输入电压着手，大大提高了在线融冰的效率。
相比于现有技术，本发明实施例提供的一种基于中性点的在线融冰装置，在不停运线路的情况下，对线路末端进行人工单相接地短路或经过避雷线接零，形成单相融冰回路。可调电压源为电力电子电压源，产生融冰电压且可在线调控，可调电压源的输出电压经所述注入变压器升压后注入线路中性点处的接地变压器，增大线路电流，以此达到融冰保线目的。
由于在线融冰装置固定安装于电网线路出线处，现有的移动融冰装置相比，不存在山区道路窄峭、覆冰路面湿滑等运输难题。此外，还能往在线融冰装置增加接地参数监测模块，通过谐振测量实时监测对地泄漏电阻、分布电容、融冰电流等参数，降低融冰电流过高烧坏配变等作业风险。
本申请实施例的第二方面提供了一种基于中性点的在线融冰方法，应用于上述实施例中的基于中性点的在线融冰装置，具体包括：
将所述在线融冰装置安装于电网线路出线处，使所述注入变压器与所述三相线路中性点处的变压器相连。
根据所述单相电路的电气参数持续调节所述可调电压源的输出电压。
将所述可调电压源的输出电压通过注入变压器进行升压后，注入三相线路中性点处的变压器。
所述单相电路的电气参数一般通过接地参数监测模块获得，优选的可以选择便携式精确测量仪，但需要便携式精确测量仪能够与在线融冰装置的控制器进行通信，这样做的目的是为了控制器能够实时获取单相电路的电气参数。
其中，接地电流值是一项重要的单相电路的电气参数，根据接地参数监测模块所测接地电流值通过控制器设置过压闭锁，进而限制可调电压源的输出电压。
相比于现有技术，本发明实施例提供的一种基于中性点的在线融冰方法，在不停运线路的情况下，对线路末端进行人工单相接地短路或经过避雷线接零，形成单相融冰回路。可调电压源为电力电子电压源，产生融冰电压且可在线调控，可调电压源的输出电压经所述注入变压器升压后注入线路中性点处的接地变压器，增大线路电流，以此达到融冰保线目的。
由于在线融冰装置固定安装于电网线路出线处，现有的移动融冰装置相比，不存在山区道路窄峭、覆冰路面湿滑等运输难题。此外，还能往在线融冰装置增加接地参数监测模块，通过谐振测量实时监测对地泄漏电阻、分布电容、融冰电流等参数，降低融冰电流过高烧坏配变等作业风险。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种基于中性点的在线融冰装置，其特征在于，包括：注入变压器、可调电压源和控制器；
所述可调电压源用于输出可调电压；
所述控制器与所述可调电压源连接；所述控制器用于持续调节所述可调电压源的输出电压；
所述注入变压器与所述可调电压源连接；所述注入变压器用于将所述可调电压源的输出电压进行升压后注入三相线路中性点处的变压器中，增大单相电路的线路电流实现在线融冰；所述单相电路是指对三相线路末端进行人工单相接地短路或经过避雷线接零后，三相线路中性点经接地相到地端形成的电路回路。
2.如权利要求1所述的基于中性点的在线融冰装置，其特征在于，还包括接地参数监测模块：所述接地参数监测模块与所述控制器相连；
所述接地参数监测模块用于监测所述单相电路的电气参数。
3.如权利要求2所述的基于中性点的在线融冰装置，其特征在于，所述电气参数包括对地泄漏电阻、分布电容、融冰电流和接地电流值。
4.如权利要求2所述基于中性点的在线融冰装置，其特征在于，所述接地参数监测模块从电压互感器二次侧注入小信号，通过谐振原理实时监测所述单相电路的电气参数。
5.如权利要求1所述的基于中性点的在线融冰装置，其特征在于，所述控制器是含有通讯模块的低压控制柜，通过电力电子器件控制所述可调电压的输出电压。
6.如权利要求1所述的基于中性点的在线融冰装置，其特征在于，所述注入变压器为升压变压器，内部通过绕组升压。
7.一种基于中性点的在线融冰方法，其特征在于，应用于如权利要求1至6任一项所述的基于中性点的在线融冰装置，包括：
将所述在线融冰装置安装于电网线路出线处，使所述注入变压器与所述三相线路中性点处的变压器相连；
根据所述单相电路的电气参数持续调节所述可调电压源的输出电压；
将所述可调电压源的输出电压通过注入变压器进行升压后，注入三相线路中性点处的变压器。
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