CN214626357U - 3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种3kV‑66kV配电系统自适应中性点接地装置，其目的是解决现有配电系统中性点接地方式中存在难以同时兼具高可靠性和高灵敏保护特性的技术问题。该接地装置包括快速开关，以及串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的另一端接系统中性点，所述第二电阻的另一端接地，所述快速开关与第一电阻并联；所述第一电阻的阻值大于第二电阻的阻值；所述快速开关的动作电压大于相对地电压，该接地装置可在系统出现接地故障且中性点电压漂移超过快速开关的动作电压时，导通快速开关，使系统中性点通过第二电阻接地。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种自适应中性点接地装置，具体涉及一种3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置。
背景技术
3kV-66kV配电系统现有的中性点接地方式主要分为非有效接地和有效接地两大类，这两种方式互相独立、不可转换。非有效接地包括不接地和经消弧线圈接地两种接地方式；有效接地则采用小电阻接地方式。我国配电系统主要采用非有效接地方式。中性点接地方式不同，系统的过电压和绝缘水平会有很大的差异，对系统的供电可靠性、过电压和绝缘配合、继电保护、通信干扰、系统稳定性等方面都有很大的影响。非有效接地系统的供电可靠性较高，系统允许单相接地故障下工作一定时间，但因零序电流小使继电保护选相困难，系统对接地故障缺乏高灵敏保护特性；有效接地系统零序电流大，有利于接地故障后保护开关的动作，系统对接地故障具有高灵敏保护特性，但频繁的保护动作也降低了供电可靠性。
发明内容
本实用新型的目的是解决现有配电系统中性点接地方式中存在难以同时兼具高可靠性和高灵敏保护特性的技术问题，提供一种3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术解决方案如下：
本实用新型提供一种3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特殊之处在于：
包括快速开关，以及串联的第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的另一端接系统中性点，所述第二电阻的另一端接地，所述快速开关与第一电阻并联；所述第一电阻的阻值大于第二电阻的阻值；所述快速开关的动作电压大于相对地电压。
进一步地，所述第一电阻为数千欧姆至数十兆欧姆的线性或非线性电阻，其中非线性电阻的动作电压等于系统相对地电压。
进一步地，所述第二电阻为数欧姆至数百欧姆的线性或非线性电阻。
进一步地，所述快速开关采用空隙间隙、气体放电管、快速机械开关或具有开关特性的电力电子器件。
进一步地，所述快速开关的动作电压等于相对地电压的1-2倍。
进一步地，所述第一电阻的吸收能量参数≥系统接地故障致中性点电压升高而流过第一电阻的电流所耗散的能量；
所述第二电阻的吸收能量参数≥零序电流流经第二电阻所耗散的能量。
进一步地，所述第一电阻为非线性电阻；
所述第二电阻为线性电阻。
进一步地，所述第一电阻为金属氧化物压敏电阻或碳化硅压敏电阻；
所述第二电阻为陶瓷电阻或金属电阻。
进一步地，所述第一电阻和第二电阻的绝缘水平均≥系统中性点的绝缘水平。
本实用新型相比现有技术具有的有益效果如下：
1、本实用新型提供的3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，在一套装置中设计了有效接地和非有效接地方式，非有效接地采用阻值较大的非线性电阻或线性电阻实现，并通过快速开关实现了非有效接地和有效接地的自动转换，是一种创新性的自适应可变电阻接地方式，使得配电系统既具有非有效接地系统的高可靠性，又具有有效接地系统的高灵敏保护特性。
2、本实用新型提供的3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，利用了快速开关进行非有效接地和有效接地的转换。具体来说，当系统正常运行时，第一电阻和第二电阻串联组成中性点接地电阻，呈高阻状态，系统中性点接地方式等同于现有技术中的不接地系统，是一种非有效接地方式，因而具有非有效接地系统供电可靠性高的优点；当系统出现接地故障时，如果中性点电压仅仅漂移至不超过快速开关的动作电压，系统仅仅发生金属性接地故障，由于第一电阻的阻值范围为数千至数兆欧姆，当中性点电压等于系统相对地电压时，系统零序电流仍较小，系统可在该接地故障条件下运行，这体现了非有效接地系统的高供电可靠性优点；如果接地故障导致系统出现过高的过电压，即系统出现危害很大的间歇性弧光接地过电压或谐振过电压时，中性点漂移至超过快速开关的动作电压，则快速开关旁路导通并使第一电阻退出运行，系统中性点被接入数欧姆至数百欧姆的小电阻，可有效抑制系统间歇性弧光接地过电压和谐振过电压，此时，系统接地方式等同于有效接地系统，零序电流较大，配电系统的继电保护可灵敏地予以选相和速动，从而使系统具有了中性点有效接地系统的高灵敏保护特性。因此，本实用新型是一种兼具非有效接地和有效接地两者优点的一种接地方式，这种中性点接地方式可根据需要自动、自适应地转换，使配电系统的供电可靠性、过电压、继电保护等特性得到了改善，具有良好的推广应用价值。
附图说明
图1为本实用新型3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置的电气原理图，图中变压器中性点即系统中性点；
附图标记说明：
1-第一电阻、2-第二电阻、3-快速开关。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步地说明。
本实用新型提供一种3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，如图1所示，包括快速开关3，以及串联的第一电阻1和第二电阻2，所述第一电阻1的另一端接系统中性点，所述第二电阻2的另一端接地，所述快速开关3与第一电阻1并联；所述第一电阻1的阻值大于第二电阻2的阻值；所述快速开关3的动作电压大于相对地电压。
所述第一电阻1为数千欧姆至数十兆欧姆的线性或非线性电阻，优选非线性电阻，如金属氧化物压敏电阻或碳化硅压敏电阻(通常被封装在瓷套或复合外套内)，其伏安特性、吸收能量、绝缘水平等参数可根据需要设计，各参数的选择与系统接地方式的选择有关。在系统正常运行时呈高阻绝缘状态，并且，当系统中性点电压大于其(非线性电阻)动作电压时其呈低阻状态，其动作电压等于系统相对地电压。所述第一电阻1的吸收能量参数应大于等于系统接地故障致中性点电压升高而流过第一电阻1的电流所耗散的能量。
所述第二电阻2为数欧姆至数百欧姆的线性或非线性电阻(是现有的有效接地系统中常用的电阻)，优选线性电阻，可采用陶瓷电阻(即无机非金属材料制成的电阻)或金属电阻，其阻值、功率、吸收能量、绝缘水平等参数可根据需要设计。所述第二电阻2的吸收能量参数应大于等于零序电流流经第二电阻2所耗散的能量。
所述快速开关3的动作电压等于相对地电压的1-2倍，比如快速开关3的动作电压等于系统相对地电压的1.1倍，快速开关3可采用空气间隙、气体放电管、快速机械开关或具有开关特性的电力电子器件。空气间隙和气体放电管为本领域常用的现有的过电压保护器件，其放电电压、通流能力、绝缘水平等参数可根据需要设计。快速机械开关和具有开关特性的电力电子器件为本领域常用的现有的快速开关，其合闸时间、通流能力、绝缘水平等参数可根据需要设计。
所述第一电阻1和第二电阻1的绝缘水平均应大于等于系统中性点的绝缘水平。
基于上述3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置的接地方法，包括以下步骤：
1)将第一电阻1和第二电阻2串联，将第一电阻1的另一端连接于系统中性点，将第二电阻2的另一端接地，将快速开关3与第一电阻1并联；
2)系统正常运行时，将系统中性点依次通过第一电阻1和第二电阻2后接地；
3)系统出现接地故障时，若中性点电压漂移不超过快速开关3的动作电压，系统在该接地故障条件下继续工作；若中性点电压漂移超过快速开关3的动作电压，则第一电阻1被快速开关3旁路，系统中性点通过第二电阻2接地，零序电流变大，系统的继电保护进行选相和速动。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，对于本领域的普通专业技术人员来说，可以对前述各实施例所记载的具体技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所保护技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特征在于：
包括快速开关(3)，以及串联的第一电阻(1)和第二电阻(2)，所述第一电阻(1)的另一端接系统中性点，所述第二电阻(2)的另一端接地，所述快速开关(3)与第一电阻(1)并联；所述第一电阻(1)的阻值大于第二电阻(2)的阻值；所述快速开关(3)的动作电压大于相对地电压。
2.根据权利要求1所述3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特征在于：
所述第一电阻(1)为数千欧姆至数十兆欧姆的线性或非线性电阻，其中非线性电阻的动作电压等于系统相对地电压。
3.根据权利要求2所述3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特征在于：
所述第二电阻(2)为数欧姆至数百欧姆的线性或非线性电阻。
4.根据权利要求1至3任一所述3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特征在于：
所述快速开关(3)采用空隙间隙、气体放电管、快速机械开关或具有开关特性的电力电子器件。
5.根据权利要求4所述3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特征在于：
所述快速开关(3)的动作电压等于相对地电压的1-2倍。
6.根据权利要求1所述3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特征在于：
所述第一电阻(1)的吸收能量参数≥系统接地故障致中性点电压升高而流过第一电阻(1)的电流所耗散的能量；
所述第二电阻(2)的吸收能量参数≥零序电流流经第二电阻(2)所耗散的能量。
7.根据权利要求3所述3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特征在于：
所述第一电阻(1)为非线性电阻；
所述第二电阻(2)为线性电阻。
8.根据权利要求7所述3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特征在于：
所述第一电阻(1)为金属氧化物压敏电阻或碳化硅压敏电阻；
所述第二电阻(2)为陶瓷电阻或金属电阻。
9.根据权利要求8所述3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置，其特征在于：
所述第一电阻(1)和第二电阻(2)的绝缘水平均≥系统中性点的绝缘水平。
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| CN202121119249.6U CN214626357U (zh) | 2021-05-24 | 2021-05-24 | 3kV-66kV配电系统自适应中性点接地装置 |
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- 2021-05-24 CN CN202121119249.6U patent/CN214626357U/zh active Active
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