[实用新型]一种配电网零序电压柔性控制接地消弧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种配电网零序电压柔性控制接地消弧装置。

背景技术

我国配电网一般采用中性点不直接接地、而是经消弧线圈或经电阻接地等中线点非有效接地的方式。配电网易发生单相接地故障，从而产生故障电弧，如电弧不能熄灭，会引起停电事故。

影响接地故障电弧消除的因素有：故障电流、间歇电弧过电压(包括故障相电压的恢复初速度、恢复时间与幅值)。故障电流越小，介质损伤越小，越有利于故障电弧消除；故障相电压的恢复初速度越慢、恢复时间越长、幅值越小，越难重新击穿绝缘介质，阻止电弧重燃，越有利于故障电弧消除。

传统的单相接地故障电弧消除方式主要分为两种：一种是通过预调式消弧线圈补偿接地故障残流，减小介质损耗，抑制发生故障相恢复电压的上升速度，减低故障建弧率；一种是在发生接地故障时投切电阻增大系统的零序阻抗，减小故障电压，促进故障电弧消除。但以上方式都只能补偿故障点的无功残流，不能补偿有功电流，电弧消除效果具有局限性。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种配电网零序电压柔性控制接地消弧装置，解决了配电网接地故障电流不能快速可靠抑制的难题，其可在配电网接地故障发生时，迅速向中性点注入零序电流，控制零序电压，抑制故障点电压到零，实现瞬时故障可靠消弧。

解决上述技术问题，本实用新型采用以下的技术方案：

一种配电网零序电压柔性控制接地消弧装置，其特征是包括：

一接地消弧装置，包括依次电连接的整流电路、制动电路、逆变电路和输出滤波器，整流电路和制动电路之间还并联有一直流侧电容；

一接地变压器，原边连接于所述配电网、副边连接于所述接地消弧装置的整流电路；

一消弧线圈，并联于所述配电网中性点和地之间；

一注入变压器，原边连接于所述配电网中性点、副边连接于所述接地消弧装置的输出滤波器；

一控制电路，包括分别与DSP控制器连接的第一信号处理电路、第二信号处理电路、控制计算机和驱动板，所述的信号处理电路还分别连接于所述的控制计算机，第一信号处理电路、第二信号处理电路分别用于接收配电网的电压和电流值，驱动板用于驱动所述接地消弧装置的逆变电路。

所述的整流电路为三相桥式不可控整流电路。

所述的直流侧电容为多个相并联的电容。

所述的制动电路由一IGBT管和制动电阻串联组成，控制器采用滞回电压比较器，制动电阻的功率为所述逆变电路容量的一半。

所述的逆变电路为单相电压型逆变器，其内部集成有两个IGBT，IGBT与一个二极管反向并联，逆变电路内置有一驱动模块用以发出PWM脉冲控制IGBT的开通和关断。

所述的输出滤波器为LC并联低通输出滤波器。

所述的消弧线圈为离线可调式固定档位消弧线圈。

与现有技术相比，本实用新型工具有如下优点：

本实用新型通过向中性点注入一个相位、幅值可控的零序电流，实现对零序电压的控制，能够有效地钳制故障点电压到零，抑制故障电流；且响应速度快、灵敏度高、造价低，可以实现瞬时接地故障快速、可靠灭弧。

附图说明

图1为本实用新型的组成结构示意图；

图2为本实用新型直流侧电容的连接示意图；

图3为本实用新型的控制流程图。

图中：1-整流电路，2-制动电路，3-逆变电路，4-输出滤波器，5-接地变压器，6-注入变压器，7-消弧线圈，8-DSP控制器，9-驱动板，10-第一信号处理电路，11-第二信号处理电路，12-控制计算机，13-配电网。

具体实施方式

下面结合附图用实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1、2所示，本实用新型的配电网零序电压柔性控制接地消弧装置实施例，包括：一接地消弧装置，其由依次电连接的整流电路1、制动电路2、逆变电路3和输出滤波器4组成，整流电路1和制动电路2之间还并联有一直流侧电容；

一接地变压器5，原边三相的一端分别连接配电网13的三相、另一端则连接至配电网13中性点；副边三相的一端为引出的中性点、另一端则分别连接至接地消弧装置的整流电路1的三个输入端；

一消弧线圈7，其两端分别连接配电网13中性点和接地，也即与连接配电网中性点和接地点的线路并联；

一注入变压器6，原边的两端分别连接于配电网中性点和接地、副边的两端则连接接地消弧装置输出滤波器4的输出端；