[发明专利]中压电网中性点接地控制设备

说明书

本发明公开了一种中压电网中性点接地控制设备，包括母线电压互感器、接地变压器、线路零序电流互感器和控制器，母线电压互感器与母线和控制器连接，接地变压器与母线和消弧线圈连接，接地变压器与消弧线圈之间设置有与控制器连接的中性点电流互感器和中性点电压互感器，中性点电压互感器与消弧线圈之间设置有分路，分路通过与所述控制器连接的开关与电阻器连接，控制器通过线路零序电流互感器与至少两条支线连接，支线与所述母线连接；本申请综合了中性点谐振接地和电阻接地两种接地方式的优点，既保持了电阻接地可以准确选线的优点，又可以减少接地点残流，限制弧光接地过电压，并可以根据是短时接地故障还是永久接地故障的不同情况，选择合适的工作方式，即保障了线路安全运行，又提高了供电的可靠性。

技术领域：

本发明涉及一种输变电领域，特别是涉及一种中压电网中性点接地控制设备。

背景技术：

城市配电网的中性点接地方式是一个复杂的综合问题，它关系到供电可靠性、人身安全、设备安全等。但目前中性点接地方式存在诸如以下问题，消弧线圈接地方式过电压限制不足，接地故障线路检测困难，同时消弧线圈的容量跟不上电网的变化，消弧线圈很容易处于欠补偿状态，导致接地故障残流增大；断线可能出现的串联谐振过电压；小电阻接地方式，系统发生单相接地就迅速跳闸，对供电可靠性有影响，配网结构，互供能力，设备及自动化水平要求较高，具体的为：

消弧线圈接地方式的优缺点：

城市电网的规模越来越大，特别是电缆在配电网中的大量使用，系统电容电流大幅度增长。当发生单相接地故障时，由于电容电流较大，弧光不能自熄，严重威胁着电力系统的安全运行。采用中性点经消弧线圈接地的方式，消弧线圈的电感电流补偿了电网的电容电流，限制了接地故障电流的破坏作用，使残余电流的接地电弧易于熄灭。当残流过零熄灭后，又能降低故障相恢复电压的初速度及其幅值，避免接地电弧的重燃并使之彻底熄灭，防止或减小了单相接地引起故障的概率。有力地限制了接地电流和电弧的电动力、热效应等对设备、系统的破坏作用。瞬时接地故障在电弧熄灭时消失，补偿电网便可以在故障消失时恢复正常运行。近几年国内研制生产了多种形式的自动跟踪消弧线圈系统，保证了较小的残流，基本上解决了灭弧问题。

虽然小电流接地可以借助于很多原理方法，诸如基波电压、基波零序电流最大原理、零序电流无功功率方向原理、零序电流有功功率方向原理、暂态零序电压方向原理(首半波比相原理)、信号注入法、群体比幅比相法、谐波电流分析法、残流增量法、小波分析法等，但使用了消弧线圈，存在小电流接地选线困难的问题。

因为当系统10kV部分存在永久单相接地故障时，由于消弧线圈产生的电感电流抵消了故障线路中的电容电流，使流过故障线路的短路电流值和流过正常线路的电容电流值相近，难以判别。尽管近年来，已有微机型小电流接地选线装置，一般的成套自动补偿消弧线圈装置同时具备快速单相接地选线功能。选线原理一般采用零序电流、零序功率方向、五次谐波及音频信号注入法等综合方式，但选线准确性大都在70％-90％之间，错选概率大，影响供电可靠性。

小电阻接地方式的优缺点：

中性点经小电阻接地系统，可以有效地抑制系统中的过电压，系统设备承受过电压水平低、时间短。可适当降低设备的绝缘水平，提高系统设备的使用寿命，具有很好的经济效益；另外，也有利于具有优良伏秒特性氧化锌避雷器 MOA的应用，降低雷电过电压水平。

系统发生单相接地故障，故障线路立即被切除，继电保护选择性好。但由于其不能区分瞬时单相接地故障与永久性单相接地故障，使瞬时单相接地故障也跳闸，影响了供电可靠性。使用小电阻接地，造成占接地绝大多数的瞬时接地也跳闸，造成停电，严重影响了接地可靠性。同时，采用这种方式，需具备性能良好的开关设备和有备用电源等条件，否则跳闸停电频繁，供电可靠性差，开关的维护工作量加重。对于架空线电网，该方式将对通信线路产生电磁干扰。

发明内容：