[发明专利]智能PT消谐选相的方法和装置

说明书

一种智能PT消谐选相的方法和装置，采用三相五柱式电压互感器PT采集电网中的电压数据，当出现零序电压时，电压采样模块对三相母线电压和零序电压采样；电流采样模块对各条馈线的零序电流进行采样，所有采样值均输入至单片机，单片机计算并判断各相电压与零序电压的幅值与相位，选择故障相和故障线，依据单相接地故障持续的时间，分类为瞬时性故障或永久性故障，对瞬时性单相接地故障，保护只动作于报警，保证供电可靠性；对于永久性单相接地故障保护除了报警还动作于跳闸，保证供电安全性。

技术领域

本发明涉及电网安全领域，尤其是消谐选相方法和装置，具体地说是一种中性点非有效接地电网消除谐振，对单相接地故障智能识别和保护方法及其装置。

背景技术

在中性点非有效接地电网中，谐振和单相接地是电网运行的主要故障形式，影响电网的安全运行。

电力系统中存在着许多储能元件，当系统进行操作或发生故障时，变压器、互感器等含铁芯元件的非线性电感元件与系统中电容串联可能引起铁磁谐振，对电力系统安全运行构成危害。在中性点不接地的非直接接地系统中，铁磁式电压互感器引起的铁磁谐振过电压是常见的，是造成事故较多的一种内部过电压。这种过电压轻则使电压互感器一次熔丝熔断，重则烧毁电压互感器，甚至炸毁瓷绝缘子及避雷器造成系统停运。在一定的电源作用下会产生串联谐振现象，导致系统中出现严重的谐振过电压。

随着电网规模不断扩大，城镇电网电缆化，导致系统单相接地故障电流急剧增加。中性点不接地方式早已不能满足灭弧和限制弧光过电压的要求，消弧线圈的容量也被要求越来越大，有些负荷重的变电站单台大容量的消弧线圈补偿装置已不能满足要求，需在同一母线安装两台或多台自动跟踪补偿消弧线圈才能满足补偿要求。这不仅增加消弧线圈的安装成本，而且要增大安装空间，带来诸多不便。并且消弧线圈在单相接地故障的作用也是有限的：1）消弧线圈可降低单相接地过电压出现的概率但并不能消除间歇性电弧过电压；2）可减少弧光重燃的次数，而不能根除接地电弧的产生；3）只能补偿接地电容电流中的工频分量，而不能补偿其中的谐波分量；4）只能补偿接地电流中的无功分量(电容电流),不能补偿其中的有功分量； 5）不能对高阻性接地故障进行判断和保护。

在中性点经电阻接地的配网中，由于中性点电阻限制了中性点电压，不会产生很高的过电压。同时，接地线路中流过较大的阻性电流，保证零序保护准确判断并快速切除故障线路。但是，阻性接地的运行方式也有一定弊端：1）在发生单相接地时, 较大的接地电流可能产生较高的接触电压和跨步电压，对设备和人身造成威胁，并对周围通信线路造成干扰；2）单相接地保护动作跳闸, 增加了故障跳闸次数和停电时间，降低了供电可靠性；3）为保证供电的连续性，一般采用小电阻接地方式的网络对重要用户需要具有转供电能力，使运行更为复杂；4）不能对高阻性接地故障进行判断和保护。

发明内容

本发明的目的是针对现有中压电网中性点接地方式存在的弊端，提出一种智能化的单相接地保护方案，该方案依据单相接地故障持续的时间，分类为瞬时性故障或永久性故障，对瞬时性单相接地故障，保护只动作于报警，保证供电可靠性；对于永久性单相接地故障保护除了报警还动作于跳闸，保证供电安全性。

本发明的技术方案是：

一种智能PT消谐选相的装置，其特征是它包括三相五柱式电压互感器PT、微机测控装置WJCK和跳闸箱TZX，所述的三相五柱式电压互感器PT用于采集电网中的电网中的三相母线电压和零序电压，其二次电压输出端与微机测控装置WJCK的电压采样模块输入端相连，微机测控装置WJCK的电流采样信号输入端与各条馈线零序CT的二次端相连，采集馈线零序电流信号，微机测控装置WJCK的K1…Kn输出端连接跳闸箱TZX，跳闸箱TZX输出端L1…Ln对应连接各条馈线，微机测控装置WJCK控制跳闸箱TZX动作，切除接地故障馈线；微机测控装置WJCK的另一条控制输出端连接消谐固态继电器XJ的驱动端，通过消谐固态继电器XJ控制消谐回路的通断，实现消除谐振。