[发明专利]一种自产供电电源接地故障补偿系统补偿调节方法

说明书

本申请实施例提供的一种自产供电电源接地故障补偿系统补偿调节方法，在系统正常运行时，获取相供电电源变换器的等效漏抗、获取调压器的等效漏抗；获取所述相供电电源变换器变比；获取系统负载阻抗；根据调压器的基准变比计算公式计算调压器基准变比；根据调压器档位计算方法，将调压器调节至补偿档位。在系统发生单相接地故障时，通过闭合接地相对应的投切开关，达到接地补偿；为自产供电电源型接地补偿系统的工程应用提供了一种简便、准确的补偿调节方法。

技术领域

本申请涉及电力系统中中性点不接地系统单相接地补偿技术领域，尤其涉及一种自产供电电源接地故障补偿系统补偿调节方法。

背景技术

国内外配电网单相接地故障占80％以上，严重影响电网及设备的安全运行，安全处理接地故障对社会及经济发展有重要作用。当系统的电容电流大于10A以上时，采用消弧线圈接地方式。消弧线圈能够在一定程度上减少故障电流，系统可带故障运行2小时，但消弧线圈不能实现全补偿，故障点依然存在小于10A的残流，残流的存在可引起人身触电、火灾事故，以及严重威胁电网和设备的安全稳定运行。当系统的电容电流较大时，多采用小电阻接地方式，当发生单相接地故障时，放大故障线路零序电流，继电保护装置快速切除故障线路，但此种接地方式供电可靠性难以保障，且发生高阻接地时，存在继电保护拒动的风险。

当前，为能够彻底消除单相接地故障危害，同时保证供电可靠性。国内外提出了诸多完全补偿单相接地故障点电流的方法。瑞典Swedish Neutral发表《接地故障中和器全补偿技术应用》公开了一种通过有源补偿器向系统中性点注入电流补偿接地故障点电流的方法。但该方法中的接地故障残流无法直接获得，采用系统对地分布参数计算残流数值，偏差较大；同时该补偿器采用电力电子装置实现电流相位及幅值的控制，其电流相位、幅值精度无法同时保证，且补偿电流谐波含量大，控制复杂，稳定性差；因此瑞典Swedish Neutral制造的GFN(接地故障中和器)的补偿效果与理想值偏差极大，该装置在浙江某地进行模拟试验的结果显示，对于金属性接地故障，经GFN装置补偿后的接地残流仍在5A以上，与理想值即零电流有差距较大，仅与消弧线圈补偿效果相当。国内来说，专利CN102074950A公开了一种配电网接地故障消弧和保护方法，该方法与瑞典Swedish Neutral的消弧方法类似。通过向配网系统中性点注入电流将故障相电压电压抑制为零，该方法存在金属性接地时，其故障相电压为0，怎么控制故障电压为0的问题，该方法只对高阻接地故障有作用，且控制故障相电压，需要准确控制注入电流的幅值及相位，实现难度大。

申请号为201710550400.3的专利公开了非有效接地系统接地故障主动降压安全处理方法，该方法在变压器系统侧绕组设置分接接头，通过将故障相绕组分接头对地短路或经阻抗短路，降低故障相电压，以达到限制接地故障点电流的目的。本质上该方法是在电网线路发生单相接地时，在系统母线侧制造另一个的接地点，对原单相接地电流进行分流，显然该方法对于金属性单相接地故障的补偿效果较差，甚至无效，且装置误动作将引起相间短路。申请号为201710544978.8和申请号201710544976.9的专利公开了非有效接地系统接地故障相降压消弧方法，两种方法均为在发生单相接地故障时，在非有效接地系统侧的母线与地、或线路与地、或中性点与地，或中性点非有效接地系统侧绕组的分接抽头与地之间外加电源，以期降低故障电压。两种方法的区别仅在于，外加电源其一为电压源，其二为电流源，无本质区别。同样存在电压源和电流源的控制系统相电压精度问题，及金属性短路时，相对地电压为零，无法控制的问题。两种方法实施中，如外加电源直接施加在母线或线路与地之间时，会改变系统线电压，造成该系统负载(如配电变压器)无法正常运行。

现有技术中尚无控制简便，精准、高效的单相接地故障电流完全补偿的方法，兼顾配电系统供电可靠性和安全性的技术。为此，以申请人提出一种自产供电相电源的接地故障电流补偿系统及方法(申请号CN201910992389.5及申请号CN201910992110.3)给出的补偿系统为基础，即利用相供电电源变换器及电压调节器实现单相接地故障电流全补偿为基础。

发明内容