[发明专利]虚拟接地输配电系统

说明书

                             技术领域

本发明涉及3～35KV中压输配电系统。

                             背景技术

在我国3～35KV中压输配电系统中，中性点的接地方式涉及到技术、经济、安全等诸多因素，常规的接地方式分有直接接地、不接地、谐振接地、小电阻接地、高阻接地。

在3～35KV中压系统中，中性点不接地的三线制电力系统由于投资、运行经济，供电可靠性高被广泛采用；但是当发生单相弧光接地时，弧光的燃烧熄灭，再燃烧再熄灭如此循环，造成系统对地电容的电荷重新分布和积累产生过电压，也就是常说的“单相弧光接地过电压”，极易引起电气设备内绝缘的损伤或击穿引发事故，造成严重损失。随着电网规模的扩大，电缆的大量应用，接地电容电流越来越大，其在发生单相接地时，电弧不能自熄，会产生很高的过电压，已不适应现代电力发展之需要。

谐振接地即消弧线圈接地，是根据流过故障点的工频电感电流和工频电容电流相位差180°的特性，两种电流叠加使流经故障点的总电流趋于0，弧光不能维系燃烧而熄灭，故障点周围的绝缘介质“空气”得以补充新鲜空气，故障点绝缘强度能够恢复到正常的绝缘强度，故障相对地电压的恢复不能使故障点的绝缘再次击穿，系统恢复到正常运行。几十年来消弧线圈为电力系统做出了巨大贡献。谐振接地具有很高的供电可靠性和安全性。但其存在着过电压倍数高，精确调谐难度大，选线准确率低，组件多，结构复杂，装置自身故障率高，不利于电网的远景规划等缺点，同时在有电缆线路组成的供电系统中，电缆发生单相弧光接地时，消弧线圈却无法消弧保障系统供电的安全性。这是因为电缆线路一旦击穿，故障点的绝缘强度几乎为0，故障点的绝缘不能恢复到正常绝缘水平，弧光熄灭后故障相对地电压的恢复会使故障点的绝缘再次击穿燃弧，系统不能恢复正常对地电压下运行。

小电阻接地，是由于消弧线圈在电缆线路中不能发挥消弧的作用，人们不得不选择中性点经电阻接地方式，加大流经故障点电流使保护启动跳开故障线路，以牺牲中性点非接地电力系统投资、运行经济和供电可靠性为代价来换取系统的安全运行。供电可靠性已成为电力系统发展水平的重要考核指标，小电阻接地系统在发生单相间歇性弧光接地或其他因素引起的短时接地时，不能熄弧，必须立即跳闸，这不仅增加了断路器的维护工作量，对生产工艺连续性较强的用户也是不适应的，不能满足现代人们的生活要求。另外，小电阻接地系统在发生单相接地时，接地电流很大，由此形成的跨步电压较高，对接地故障点附近的人身安全产生很大威胁。在人们的生活和生产中，如果不慎触电，生还的概率极小，同时接地电流引起的地电位升高对低压设备的安全也产生严重威胁。还有对通讯的干扰严重，现在电子设备的应用是越来越广泛，其抗干扰能力很低，小电阻接地系统在发生单相接地时，其较大的接地电流对通讯线路、通讯设备以及二次线路和设备等将产生很大的干扰。

高阻接地，是为了提高选线准确率，试图选线加跳闸的方式来实现系统的安全运行，克服小电阻接地接地电流大和不接地过电压高的问题，实际情况无法保证100％准确选线，使用比较少。但高阻接地可以泄放谐振和单相接地的电磁能量，在发生单相接地时仍然可以维持运行一段时间，具有较高的供电可靠性和安全性，但仍然存在着过电压水平较高的缺陷，对接地电容电流较大的电网仍不能适应。

                             发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处提供一种虚拟接地输配电系统，为小电流接地系统单相接地故障时系统对地电容所储存的电荷，防止故障相和健全相对地电压向正常状态恢复过程中产生过电压及引发的铁磁谐振，并有利于故障点不再重燃，同时对于瞬间故障具有消弧作用，对于系统各种谐振具有消谐作用，对于永久性故障大幅度降低过电压倍数使系统能按规程继续运行2小时不危害系统安全，对于雷击引起的系统对地电荷具有能量具有消耗作用。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：

本发明虚拟接地输配电系统的结构特点是在系统中设置虚拟接地变压器JDB，虚拟接地变压器JDB的一次侧三相绕组分别接入系统中对应的各相线，虚拟接地变压器JDB的二次侧三相绕组首尾相连而串联，其中任一相邻两相绕组之间设置为开口，虚拟接地的形成是在开口两端跨接阻抗ZW，或直接将开口短接形成虚拟接地变压器二次侧的三角形连接。

本发明虚拟接地输配电系统的结构特点也在于所述阻抗为纯电阻R或为阻基波滤波电路与电阻R串联组成。