[实用新型]一种电网电压综合控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电网的电压控制系统，尤其是涉及一种中性点不接地或经消弧线圈接地的中压电网，能够大大提高电网电压综合控制水平，提高电网运行可靠性的电网电压综合控制装置。

背景技术

我国3～66kV中压电网中以6kV、10kV、35kV三个电压等级应用较为普遍，其中中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流系统占绝大多数，小部分采用了中性点经小电阻接地或直接接地的大电流系统。近年来，随着供电网络的发展，真空断路器的大量使用，采用电缆线路的用户日益增加，电弧炉、变频器、高压可控硅等电力设备的使用也日趋增多，导致电网电压的波动十分频繁，因为供电网络电压波动而引起系统故障的现象越来越频繁，造成输变电设备的损坏、影响企业的生产，给企业带来直接或间接的经济损失，特别是工矿企业大多采用电缆供电，使得系统单相接地电容电流大大增加，系统由于发生单相间歇性弧光接地而造成用电设备损坏的事故多有发生。

为了解决电网发展过程中产生的过电压危害问题，针对电网过电压的保护控制设备也在随之发展。1)传统的避雷器仅仅能够防止雷击产生的相对地过电压，无法解决系统相间过电压的问题；2)近年来国内开发生产的组合式过电压保护器能够同时限制相对地、相间过电压，但吸收能量十分有限，过电压承受能力只有几个毫秒，所以，只能够对瞬时性过电压吸收限制，对于谐振、单相接地等产生的长时间过电压无法承受，甚至导致保护器的爆炸；3)中性点经消弧线圈接地的保护方式主要是针对系统对地电容电流较大，可能导致间歇性弧光接地过电压的问题，主要原理是利用电感电流与电容电流在相位上差180°的原理对系统的电容电流进行补偿，由于电网运行方式的多样化及弧光接地点的随机性，消弧线圈要对电容电流进行有效补偿是非常困难的，因此消弧线圈的补偿式保护方案仅仅能够减少弧光接地发生的几率，无法杜绝间歇性弧光接地的发生。另外，即使消弧线圈的感性电流能完全补偿容性电流，中性点位移电压Uo将很高。过补偿方式能够减小中性点位移电压，但失谐度大，将使线路接地电流太大，电弧不易熄灭，那么仍会出现弧光不能自灭及过电压问题，弧光过电压仍然存在；4)采用中性点经小电阻接地方式，这种原理欧洲、美国应用较多，国内厂家很少采用，其主要原理是利用发生单相接地时人为地增加故障点的接地电流，利用零序过电流保护使断路器瞬间切断故障线路。中性点经小电阻接地方式中，一般选择电阻的值较小。在系统单相接地时，控制流过接地点的电流在500A左右，也有的控制在100A左右。其主要缺点在于：首先，由于接地点的电流较大，当零序保护动作不及时或拒动时，将使接地点及附近的绝缘受到更大的危害，导致相间短路故障发生。其次，当发生单相接地故障时，无法区分是永久性的还是瞬时的，也无法区分金属接地还是间歇性弧光接地，均作用于跳闸，使线路的跳闸次数大大增加，严重影响了用户的正常供电，使其供电的可靠性下降。5)近年来，为了提高对电网电压保护的可靠性，特别是为了解决系统单相接地产生弧光过电压的问题，国内开发了消弧及过电压保护柜，其原理是将发生弧光接地的故障相直接金属接地，这种保护方案虽然简单，但是系统需要较长时间的缺相运行；特别是持续时间不长的过电压，通过单相金属接地虽然消除了系统弧光，但会引起较长时间的单相接地，使供电系统带故障运行，使事故扩大化。

综上所述，针对系统过电压的问题，在先的解决方案都是针对单一过电压或部分过电压而制定的，缺乏保护的全面性和对电网系统的统一考虑，无法做到保护的全面性、可靠性和系统安全性的和谐统一。

发明内容

本实用新型的目的就是为了解决上述技术方案的不足之处而提供一种分别针对电网、母线、设备实现多级综合控制，集限压、吸收、补偿、泄放于一体的整体保护方案，特别是针对中压非直接接地供电网络的一种能够大大提高电网电压综合控制水平，提高电网运行可靠性的电网电压整体控制系统。电网电压综合控制装置将电力监控技术、电压变化分析技术、电压控制技术有机地结合起来，实现对电网电压的综合监控与保护，改变过去电网电压的分散监控与保护方案，实现一体化保护。使电网电压控制的概念在广度和深度上得到极大的延伸，进一步拓展了电网电压监控保护的针对性和适用性，全面提升电网电压自动监控保护的综合水平。