[实用新型]快速响应消弧线圈及接地选线控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及电网单相接地故障快速补偿及故障选线，具体地指一种快速响应消弧线圈及接地选线控制系统。

背景技术

目前，配电网中性点通常有不接地、经小电阻接地、经消弧线圈接地三种方式。随着城市发展，配电网中电缆的大量使用，使系统电容电流急剧增加，对电网安全运行构成隐患，因此，对于以电缆为主或电缆与架空线混合的网络，中性点经消弧线圈接地逐渐成为首选。

但是，中性点经消弧线圈接地的配电网存在两个矛盾的方面：一方面当发生单相接地故障时，希望消弧线圈能够完全补偿接地容性电流，即消弧线圈电抗等于电网零序容抗值(脱谐度为零)，这样，不仅使接地电流接近于零，而且恢复电压上升速度慢，从而电弧重燃的可能性大大降低；另一方面，在电网(恢复)正常运行时，要求消弧线圈电抗远离系统零序容抗值以避免产生串联谐振和相应的过电压。

发明内容

本实用新型目的就在于克服上述现有技术的不足而提供一种响应消弧线圈及接地选线控制系统，该系统能够在电网正常运行时自动测量电容电流，当某条馈线发生单相接地故障时对接地电流进行快速补偿，在进行快速补偿后控制器自动调节消弧线圈容量使输出电流发生改变并以此进行故障线路判断。

实现本实用新型的目的在于提供一种快速响应消弧线圈及接地选线控制系统，该系统包括：消弧线圈本体和控制柜，

所述消弧线圈本体的A端接到10kV电网中性点，X端接地，A端还接有电流互感器CT2，A、X两端并联有电压互感器PT1和检测电压互感器PT2；

控制柜中包括PLC，以及连接在所述PLC上的变频器、信号跟随版、FPGA板、触摸屏、工控机及数据采集板卡、脉冲触发板。

在上述技术方案中，所述PLC为西门子S-700PLC，变频器为西门子MICROMASTER420通用型变频器，触摸屏为西门子TP177A触摸屏。

在上述技术方案中，所述变频器通过RS485线缆与PLC的PORT0口连接。

在上述技术方案中，所述触摸屏通过RS485线缆与PLC的PORT1口连接。

在上述技术方案中，所述FPGA板中的模拟量输出口通过线缆与PLC模拟量输入口A、B连接，模拟量输入口通过1.0线缆与PLC模拟量输出口V连接，数字量输出口通过线缆与PLC数字量输入口I0.1连接，数字量输入口通过线缆与PLC数字量输出口Q0.2、Q0.6连接。

在上述技术方案中，所述工控机的数字量输出口与PLC数字量输入口I0.2、I0.4连接，数字量输入口与PLC数字量输出口Q1.0、Q2.0、Q2.1、Q2.2通过线缆连接。

在上述技术方案中，所述信号跟随版的数字量输出口与PLC数字量输入口I0.0通过线缆连接，数字量输入口与PLC数字量输出口Q0.3、Q0.4、Q0.5通过线缆连接。

在上述技术方案中，所述脉冲触发板的数字量输入口与PLC数字量输出口Q0.0、Q0.1通过线缆连接。

本实用新型在系统正常运行时，消弧线圈处于空载状态，容量很小(感抗在数千欧以上)，完全消除了零序网路的串联谐振现象，电抗器回路无需串联电阻。控制装置实时跟踪电容电流的变化，随时刷新测量结果并用触摸屏进行显示。当系统发生单相接地故障时，控制装置自动根据所测系统电容电流的大小迅速投入消弧线圈进行接地电流补偿。补偿完毕后工控机根据消弧线圈调节过程中电压、电压变化自动判断故障馈线。

本实用新型采用独创动态零序导纳法实现选线，采用PLC与工控机协调控制，实现数据采集完全硬件化，通过同步采样，保证了分析数据的准确性，实现了低阻接地选线准确率达到100％，高阻接地选线正确率大于95％(不误动)的优异性能。

附图说明

图1为本实用新型10kV快速响应消弧线圈及接地选线控制系统的结构框图。

图2为本实用新型的工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，快速响应消弧线圈及接地选线控制系统包括10kV消弧线圈本体和控制柜，其中，消弧线圈本体的A端接到10kV电网中性点，X端接地，A进线端接有电流互感器CT2，A、X两端并联有电压互感器PT1和检测电压互感器PT2；控制柜中包括PLC，以及连接在所述PLC上的变频器、信号跟随版、FPGA板、触摸屏、工控机及数据采集板卡、脉冲触发板。