[发明专利]一种变步长的消弧线圈调谐新方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种谐振接地系统正常运行和系统发生单相经非高阻过渡电阻接地时对预调式消弧线圈调谐的方法，具体是基于变步长思想对消弧线圈进行调谐的技术。

背景技术

我国中压配电网多属于小电流接地系统，小电流接地系统主要是以中性点经消弧线圈接地方式为主。随着配电网的不断发展，电缆线路在配电网中使用越来越多，线路对地电容电流越高，发生单相接地故障时形成的电弧难以自动熄灭。一般而言，在故障期间，当配电系统的运行方式发生改变时，如切除某部分馈线，消弧线圈补偿的电流不会发生变化，产生的残流也会很大，电弧会很难熄灭。

目前已有多种方法可测得对地电容电流，有相位法、偏置电容法、注入信号法等方法。相位法不易实现精确调谐；偏置电容法加入不当的电容会造成非偏置相电压升高，在电网绝缘薄弱处易发生短路；注入信号是近几年提出测量电容电流的新方法，但是注入信号的频率幅值选取不当会严重影响测量结果；并且以上方法只能是消弧线圈正常运行时对地电容电流的测量，不能实现消弧线圈故障期间实现对消弧线圈的精确调谐。

经对现有技术领域的检索发现，中国专利申请号为200910183155.2，授权公告号为CN101626158B，专利名称为：一种随调式消弧线圈自动调谐控制方法，该专利通过控制被调消弧线圈增加输出一个“已知的”补偿电流增量，从而计算电网脱谐电流和阻尼电流。该专利适用于控制调节不引起消弧线圈两端等效阻尼的变化的随调式消弧线圈。中国专利申请号为CN201210277809.X，申请公开号为CN102818938A，专利名称为：移参换相法电网对地分布参数跟踪测量控制方法，自然不平衡度对测量结果的影响被消除了，但需将同一偏置在电网任意两相之间投切。

发明内容

技术问题：本发明所解决的技术问题是提供一种变步长的消弧线圈调谐方法，先确定步长，根据消弧线圈的补偿状态来调整和判断步长是否合适，确定步长后，根据消弧线圈的补偿状态，调节电感量，即在消弧线圈过补偿时，前一次电感量加上逐次减半的步长；消弧线圈欠补偿时，前一次电感量减去逐次减半的步长，以实现消弧线圈的精确调谐。本发明既适用于配电系统正常运行时对地电容电流的测量，也适用于配电系统发生单相经非高阻过渡电阻接地时实现将消弧线圈调到最佳补偿位置。

技术方案：为解决以上技术问题，本发明提出一种变步长的消弧线圈调谐方法，该方法需先确定步长，根据消弧线圈的补偿状态来调整和判断步长是否合适，确定步长后，根据消弧线圈的补偿状态，调节电感量，即在消弧线圈过补偿时，前一次电感量加上逐次减半的步长；消弧线圈欠补偿时，前一次电感量减去逐次减半的步长，以实现消弧线圈的精确调谐。本发明既适用于配电系统正常运行时对地电容电流的测量，也适用于配电系统发生单相经非高阻过渡电阻接地时实现将消弧线圈调到最佳补偿位置。

所述配电网正常运行时对地电容电流的测量包括以下步 骤：

步骤a：先测量配电网自然不平衡电压和相位角

步骤b：对消弧线圈进行调节，实现粗调，此时消弧线圈电感为L(0)；

步骤c：再测配电网中性点电压和相位角

步骤d：确定消弧线圈的补偿状态，配电网中性点电压和相位角为：

上两式中为电网的自然不平衡度，为A相对地总电容，为B相对地总电容，为C相对地总电容，n为电网的馈线条数，n＝1、2、3…，为消弧线圈的脱谐度，为与消弧线圈并联的电阻的阻尼率，为A相电源电压，ω为电源角频率；

由分析可得：当相位角时，v<0，消弧线圈过补偿；当相位角时，v>0，消弧线圈欠补偿；当相位角时，v＝0，消弧线圈全补偿；

然后再根据相位角的范围，来判断消弧线圈的补偿状态；

步骤e：调节消弧线圈电感量以确定步长，当消弧线圈过补偿时，消弧线圈电感量加上逐次加倍的步长，即L(k)＝L(0)+kΔL，其中k为调节的次数，ΔL为调节的步长，取ΔL＝L(0)/4；当消弧线圈欠补偿时，消弧线圈电感量减去逐次加倍的步长，即L(k)＝L(0)-kΔL；直至改变消弧线圈补偿状态，最终确定的步长为加倍后的步长ΔL'＝kΔL；