CN1658466A - 电力系统中性点复合运行方法 - Google Patents
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Abstract
本发明在电网正常运行时采用中性点绝缘运行方式；当线路发生单相接地时，通过对电网电压电流等信号的采集，判断单相接地故障为金属永久性故障就自动输出提示对接地故障另行进行处理信息，如为电弧性故障，利用自动投切装置快速投入消弧线圈消除单相接地故障，判断接地故障已经消除后及时退出消弧线圈，恢复电网正常运行时中性点绝缘运行方式。本发明不仅能解决因三相对地电容不对称引起的电网正常运行时三相电压不平衡问题提高电网运行水平，而且还能充分发挥消弧线圈熄灭单相接地电弧消除单相接地的能力，从而达到降低雷击跳闸率减少停电事故的目的。它适合于山区的35kV电网中性点运行方式。
Description
技术领域
本专利涉及一种电力系统中电网中性点运行方式，尤其适合于山区35kV电网正常和故障运行的电力系统中性点复合运行方法。
背景技术
目前，电力系统中电网中性点运行方式主要有绝缘、直接接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地等方式。对于35kV电网中性点主要有两种运行方式，当电网单相接地电容电流小于10A时采用中性点绝缘运行方式，单相接地电容电流大于10A时采用中性点经消弧线圈接地运行方式。雷击线路是引起电网单相短路接地造成线路跳闸引起停电事故最主要的原因，中性点经消弧线圈接地运行方式是电网消除单相接地故障一种十分有效的运行方式。一般而言，35kV电网线路总长度超过100km时，单相接地电容电流往往超过10A，中性点就需采用经消弧线圈接地运行方式，并且消弧线圈的运行采用过补偿。但是，我国35kV电网线路绝大多数不进行换位处理，线路三相对地电容存在不对称情况，山区线路三相对地电容不对称现象尤为严重。三相对地电容不对称会引起电网正常运行时三相电压不平衡，三相电压的不平衡度与电网中性点运行方式有关，在电网中性点绝缘运行方式下三相电压不平衡度为最小。但如果在电网运行中电网中性点采用经消弧线圈接地运行方式，消弧线圈会增大三相电压的不平衡度，并且消弧线圈的过补偿度越小电网三相电压的不平衡度越高。如果按正常补偿度整定消弧线圈就会出现电网三相电压严重不平衡，甚至出现虚幻接地造成电网不能正常运行。实际工程中，电网运行人员往往就会采用调高消弧线圈补偿度的方法，这在一定程度上达到了降低电网正常运行时三相电压不平衡度的目的。但是，消弧线圈补偿度的提高，隐藏着当电网在雷击引起线路单相接地的时候，经过消弧线圈电感电流补偿后的接地点短路电弧电流在从单相接地电容电流变为电感电流时，由于消弧线圈补偿度过大也就是电感电流过大，其补偿后的接地点电流值往往又会超过10A，这样单相接地电弧电流就不易熄灭，也就是说消弧线圈并没有达到消除单相接地短路故障的目的，最终还是会导致线路的跳闸。总而言之，对于山区35kV电网，现行电力系统中性点的运行方式不能同时解决正常运行时三相电压平衡问题和消弧线圈熄灭单相接地短路电流电弧消除单相接地故障问题。因此山区35kV电网往往存在线路雷击跳闸频繁，线路停电事故较多，造成的经济损失巨大。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种线路雷击跳闸率低、能有效消除接地短路故障的电力系统中性点复合运行方法。
本发明电力系统中性点复合运行方法分为以下两种运行方式：当电网正常运行时采用中性点绝缘运行方式，保证其三相电压的平衡；当线路发生单相接地后，经消弧线圈自动投切装置检测后为电弧性故障时，此时投入消弧线圈使电网中性点经消弧线圈接地，单相接地故障消除后，退出消弧线圈恢复电网中性点绝缘运行方式。
本发明中所述的消弧线圈自动投切装置包括电网电压电流采集及单相接地故障性质判断系统，所述的故障性质判断系统对以下两种单相接地故障进行判断：当单相接地故障如雷击线路引起线路单相接地时，通过对电网电压电流等信号的采集，判断单相接地故障性质，如果为金属永久性故障就自动输出提示对接地故障另行进行处理信息。如果为电弧性故障，利用自动投切装置快速投入消弧线圈，利用消弧线圈的电感电流减少接地点电容电流并使电弧熄灭，消除单相接地故障。通过对电网电压电流等信号的采集，判断接地故障已经消除后及时退出消弧线圈，恢复电网正常运行时中性点绝缘运行方式。
本发明提出的电力系统中性点复合运行方式，即当电网正常运行时采用中性点绝缘运行方式，解决电网正常运行时因消弧线圈带来的增大三相电压不平衡的问题；当电网因雷击等原因发生单相接地短路故障时，及时投入已经整定好的消弧线圈，使电网中性点经消弧线圈接地运行，利用消弧线圈的电感电流与以电弧形式出来的接地点短路电容电流方向相反的特点，使接地点的电流小于10A从而有效地熄灭接地点的电流电弧达到消除接地短路故障的目的，一旦接地故障已经消除再及时退出消弧线圈使电网恢复到正常运行时的中性点绝缘运行方式。这样既提高了电网正常运行水平又降低了线路雷击跳闸率，大大减少线路跳闸造成的损失。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是根据我国电力系统运行有关规程，特别是中性点绝缘运行方式下电网可以带单相接地故障运行0.5-2小时规定，在大量现场实验和对电网运行中暂态过程数值模拟计算的基础上，通过对中性点新型运行方式下可能出现的过电压和冲击电流水平以及可行性的研究，提出一种适合于山区35kV电网中性点新型运行方式。该中性点新型运行方式利用中性点绝缘运行方式下电网三相电压不平衡度最小的特点，在电网正常运行时采用中性点绝缘运行方式从而有效保证三相电压的平衡。当电网因雷击引起线路单相接地时，通过对电网三相电压和中性点电压等参数的检测，利用自动投切装置快速投入已经正常整定的消弧线圈，消弧线圈的投入将迅速熄灭单相接地短路电流电弧从而消除单相接地故障。在检测到单相接地故障已经消除后，利用自动投切装置退出消弧线圈将电网恢复到正常运行时的中性点绝缘运行方式。因此本发明电力系统中性点复合运行方式既能保证电网正常运行时三相电压平衡又能充分发挥消弧线圈有效熄灭单相接地电弧消除单相接地故障的作用，从而提高了山区35kV电网运行水平和防雷水平，降低线路雷击跳闸率，减少电网停电事故。
本发明的有益效果是：本发明从根本上解决山区35kV电网因三相对地电容不对称造成的三相电压不平衡以及消弧线圈由于过补偿度过大造成不能有效熄灭单相接地故障的问题，从而在相当程度上提高电网运行水平和降低雷击引起的电网停电事故。本发明不仅发挥了消弧线圈的消弧作用，而且也保证了电网正常运行时三相电压的平衡，这种中性点复合运行方式对提高山区35kV电网运行水平和减低线路雷击跳闸率是有效和可行的，因此本发明具有相当巨大的社会效益和经济效益。
附图说明
结合附图说明对本发明进行进一步说明：
图1是关于本发明的电网示意图；
图2是发明中消弧线圈自动投切装置原理示意图；
图3是本发明动作原理示意图。
具体实施方式
图1中：ABC表示三相，O表示电网中性点，L表示消弧线圈，S表示消弧线圈的自动投切装置，K点表示线路单相接地点，Is表示接地点电流，Ca、Cb、Cc表示三相对地电容。在图2中：消弧线圈自动投切装置主要包括电网电压电流采集及单相接地故障性质判断系统，故障性质判断系统对对电网电压电流等信号的采集，从而判断单相接地故障为电弧性故障或金属永久性故障。在图3中，本发明发生电弧性故障时，它的动作按如下步骤进行：电网正常运行、电网发生单相接地故障、投入消弧线圈、接地电弧熄灭、退出消弧线圈、系统恢复正常。
实施例：
见图1、图2、图3可知：本发明的运行方式分两种情况：
a、当电网正常运行时采用中性点绝缘运行方式；
b、当线路发生单相接地故障，如雷击线路引起线路单相接地时，消弧线圈自动投切装置中的电网电压电流采集及单相接地故障性质判断系统通过对电网电压电流等信号的采集，判断单相接地故障性质，如果为金属永久性故障就自动输出提示对接地故障另行进行处理信息。如果为电弧性故障，利用自动投切装置快速投入消弧线圈，利用消弧线圈的电感电流减少接地点电容电流并使电弧熄灭，消除单相接地故障。通过电网电压电流采集及单相接地故障性质判断系统对电网电压电流等信号的采集，判断接地故障已经消除后及时退出消弧线圈，恢复电网正常运行时中性点绝缘运行方式。
Claims (2)
1、一种电力系统中性点复合运行方法，其特征在于：
a、电网正常运行时采用中性点绝缘运行方式；
b、线路发生单相接地后，经消弧线圈自动投切装置检测后为电弧性故障时，投入消弧线圈使电网中性点经消弧线圈接地，单相接地故障消除后，退出消弧线圈恢复电网中性点绝缘运行方式。
2、根据权利要求1所述的一种电力系统中性点复合运行方法，其特征在于：消弧线圈自动投切装置包括电网电压电流采集及单相接地故障性质判断系统，所述的故障性质判断系统对单相接地故障进行判断：
①、单相接地故障为电弧性故障时，所述的故障性质判断系统提示投入消弧线圈消除单相接地故障，一旦接地故障消除后恢复电网中性点绝缘运行方式；
②、单相接地故障为金属性永久故障时，所述的故障性质判断系统提示运行人员进行处理。
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|---|---|---|---|
| CN 200510020233 CN1658466A (zh) | 2005-01-21 | 2005-01-21 | 电力系统中性点复合运行方法 |
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| CN 200510020233 CN1658466A (zh) | 2005-01-21 | 2005-01-21 | 电力系统中性点复合运行方法 |
Publications (1)
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| CN1658466A true CN1658466A (zh) | 2005-08-24 |
Family
ID=35007778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN 200510020233 Pending CN1658466A (zh) | 2005-01-21 | 2005-01-21 | 电力系统中性点复合运行方法 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN1658466A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101242095B (zh) * | 2008-02-03 | 2010-06-02 | 西安西瑞保护控制设备有限责任公司 | 一种带并联电抗器的输电线路永久性故障判别方法 |
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| CN103168246A (zh) * | 2010-10-13 | 2013-06-19 | 施耐德电气美国股份有限公司 | 通过分析dc充电电路来估计可获得的短路电流的方法 |
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2005
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