[发明专利]消弧线圈并联低电阻接地装置及控制方法

权利要求书

1.一种消弧线圈并联低电阻接地装置，其特征在于，包括：消弧线圈装置、接地变压器、低电阻接地电阻器、低电阻投切开关以及控制器；所述接地变压器的三相输入端用于接入电网，所述接地变压器的输出端与所述消弧线圈装置的输入端、所述低电阻投切开关的第一端连接；所述低电阻投切开关的第二端与所述低电阻接地电阻器的第一端连接；所述消弧线圈装置的输出端、所述低电阻接地电阻器的第二端接地；所述控制器与所述低电阻投切开关的控制端连接，用于识别故障点过渡电阻以及临界过渡电阻，并根据所述故障点过渡电阻与所述临界过渡电阻控制所述低电阻接地电阻器的投、切以及控制消弧线圈进行补偿；

其中，所述接地变压器为Y型接线的三绕组变压器，其中，所述接地变压器的中性点与所述消弧线圈装置的输入端连接；

所述消弧线圈并联低电阻接地装置还包括与所述控制器连接的第一电压互感器、第二电压互感器；所述第一电压互感器用于接入电网母线，用于测量单相接地故障相的相电压；所述第二电压互感器接在所述接地变压器的中性点与所述消弧线圈装置的输入端之间，用于检测所述接地变压器的中性点处的电压；

所述消弧线圈并联低电阻接地装置还包括与所述控制器连接的电流互感器，所述电流互感器连接在所述消弧线圈装置的支路上，用于检测所述消弧线圈装置补偿时的补偿电流。

2.一种消弧线圈并联低电阻接地装置的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的消弧线圈并联低电阻接地装置，包括以下步骤：

控制器控制低电阻接地电阻器投切；

获取所述低电阻接地电阻器投入后第一电压互感器检测到的相电压、第二电压互感器检测到的中性点处电压，消弧线圈装置检测到的电网出线的对地电容；

获取所述低电阻接地电阻器退出后电流互感器检测到的补偿电流；

根据所述相电压、中性点处电压、补偿电流以及对地电容，计算故障点过渡电阻；

根据预设的线路零序保护整定值、中性点处电压、补偿电流以及所述对地电容，计算临界过渡电阻；

根据所述故障点过渡电阻以及所述临界过渡电阻，判断是否再次投切所述低电阻接地电阻器；

当所述过渡电阻不大于所述临界过渡电阻时，控制所述低电阻接地电阻器再次投切。

3.如权利要求2所述的消弧线圈并联低电阻接地装置的控制方法，其特征在于，所述根据所述相电压、中性点处电压、补偿电流以及对地电容，计算故障点过渡电阻，具体包括：

根据所述中性点处电压、补偿电流，计算消弧线圈电感；

根据所述中性点处电压、补偿电流、对地电容，计算消弧线圈补偿期间的故障线路零序电流；

根据所述相电压、消弧线圈电感、故障线路零序电流、对地电容，计算故障点过渡电阻。

4.如权利要求3所述的消弧线圈并联低电阻接地装置的控制方法，其特征在于，所述根据预设的线路零序保护整定值、中性点处电压、补偿电流以及所述对地电容，计算临界过渡电阻，具体包括：

根据公式(1)，计算临界过渡电阻；

其中，w＝2πf＝314rad/s，L为消弧线圈电感，C为所述对地电容，R为所述低电阻接地电阻器的阻值，I_z为预设的线路零序保护整定值，U_x为所述相电压。

5.如权利要求4所述的消弧线圈并联低电阻接地装置的控制方法，其特征在于，所述根据所述中性点处电压、补偿电流，计算消弧线圈电感，具体包括：

根据公式(2)，计算消弧线圈电感；

其中，U₀为中性点处电压，I_L为补偿电流。

6.如权利要求5所述的消弧线圈并联低电阻接地装置的控制方法，其特征在于，所述根据所述中性点处电压、补偿电流、对地电容，计算消弧线圈补偿期间的故障线路零序电流，具体包括：

根据公式(3)，计算消弧线圈补偿期间的故障线路零序电流；

7.如权利要求6所述的消弧线圈并联低电阻接地装置的控制方法，其特征在于，所述根据所述相电压、消弧线圈电感、故障线路零序电流、对地电容，计算故障点过渡电阻，具体包括：

根据公式(4)，计算故障点过渡电阻；