[实用新型]一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置

说明书

本实用新型公开了一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置，该装置设置于发电机侧、配电网变压器二次侧或配电网母线侧，该装置包括三相变流器、可调式电感和可控开关，三相变流器的中性点可通过可调式电感和可控开关串联接地。当配网正常运行时，装置工作在无功补偿模式，并且定时闭合可控开关测量线路对地参数，根据线路对地参数值改变可调式电感的感抗值。本实用新型装置具有无功补偿、线路对地参数测量、线路单相接地消弧、线路单相接地点选线和定位的功能，实现了多种功能的集成化设计，并且在实现线路对地参数测量、单相接地消弧、单相接地点选线和定位等功能的同时可以保持装置的无功补偿功能的正常运行。

技术领域

本实用新型属电力行业，尤其涉及三相中性点不接地系统配电网的无功补偿、线路对地参数在线测量、单相接地故障消弧以及单相接地点定位等领域，具体为一种新型混合拓扑多功能电力电子配网装置。

背景技术

国内中压配电网大多采用中性点不接地的运行方式，由于城市的发展，城市配电网不断扩大，电力电缆使用量的不断增加，配电线路对地电容日益增大，当配电网发生单相接地故障时，易造成严重对地电流。配电网线路对地电容电流是影响配电网规划设计和运行安全的重要参数。电容电流的大小不仅决定了是否需要装设消弧线圈以及消弧线圈的补偿容量，而且配电网在运行过程中需要对不同的线路进行投切，因此线路对地参数的实时在线测量显得尤为重要。电网对地电容电流的测量主要分为工程计算法、直接法和间接法。工程计算法根据线路的长度等参数对对地电容进行理论计算，一般用于评估新建工程，计算误差较大，只能用于参考。直接法，也成为金属接地法，此方法直接对一次线路进行操作，容易对测量人员带来安全性问题。一般的线路对地参数测量采用间接法，而间接法中的信号注入法由于其操作安全而得到了广泛的应用。但是信号注入法是通过PT或者消弧线圈向配电网注入测量信号，一方面会受到变压器漏阻抗的影响，另一方面通过高变比的变压器会导致配电网中的注入信号衰减过大，难以准确测量。

当中压配电网发生单相接地故障时，由于接地点故障电流较大，电弧难于自行熄灭，若不能得到及时有效抑制，易发展成永久性单相接地故障，且可能引起超过3倍相电压的系统过电压，导致健全相绝缘薄弱环节击穿，造成相间短路。所以配电网单相接地点的故障电流补偿需要准确而快速，这样才能及时抑制弧光的进一步发展。现在配电网的单相接地故障中消弧的方法主要分为电压消弧和电流消弧两种。电压消弧法就是通过控制故障相恢复电压，使故障相恢复电压为零或者不及介质击穿电压，从而实现灭弧。传统的“消弧柜”应用电压消弧原理，采用断路器短路接地故障相，钳制故障相电压的方法，阻止故障电弧重燃。但受高阻接地故障选相精度低的制约，可能出现错误选相、短接非故障相问题，同时受限于开关动作速度，开关短接前数十毫秒的电弧不能有效控制，且短接旁路冲击电流大，可能干扰变电站的电位。电流消弧法采用抑制接地故障残流，减小介质损伤和故障相恢复电压的上升速度的方法，促进故障消弧。消弧线圈因其具有有效补偿故障电容电流，促使电弧快速熄灭的优点，在配电网中得到广泛应用。但是消弧线圈的有功损耗增大了接地故障电流的有功分量，且其调整困难，操作繁琐，脱谐度测量困难，调谐不当易产生谐振过电压。