[发明专利]一种配电网接地故障消弧方法及其装置

说明书

本发明公开了一种配电网接地故障消弧方法及其装置，所述方法包括：S1：将调压器一侧的两个端子分别连接Z型接地变压器二次侧引出的2个端子得到与故障相对中性点电压反向的电压，并利用升压变压器升压后将故障相电压抑制到熄弧电压以下；其中，所述Z型接地变压器接入配电网，所述Z型接地变压器的移相绕组末端星型连接形成中性点O且二次侧A、B、C三相引出接线的端子，所述二次侧引出的端子供调压器一侧的端子选择性连接，所述调压器另一侧的端子与升压变压器电连接，所述升压变压器另一侧与中性点O电连接。本发明通过所述装置及方法可以有效地将故障相电压抑制到熄弧电压以下从而将熄灭故障点电弧，同时中性点所加电压取自于配电网，不需要额外电源，节省成本。

技术领域

本发明属于配电网故障处理技术领域，具体涉及一种配电网接地故障消弧方法及其装置。

背景技术

我国6-66kV配电网拓扑结构复杂且与用户紧密相连，由于线路周围环境与地形等原因影响，配电网单相接地故障频发，占配电网总故障比例的85％以上。当发生单相接地故障时，故障点存在较大的故障电流引起故障电弧，电弧的间歇重燃极易引起过电压，如不及时处理会造成设备烧毁甚至人员伤亡。因此，我国配电网一般采用消弧线圈接地方式，通过对故障电流中的容性电流进行补偿从而减小故障电流防止起弧。在配电网建设初期，由于电网对地电容电流与对地电导电流较小，单相接地故障电流能够被消弧线圈有效减小到熄弧电流以下，多数接地电弧可自行熄灭。但随着配电网的不断扩大以及电缆线路的增加，故障电流中的有功电流与谐波电流含量增加并且无法被消弧线圈有效补偿，以致故障点电弧无法自行熄灭，严重影响配电网的安全供电。配电网接地故障可靠消弧，有助于进一步提升配电网的安全性和可靠性，推进我国智能配电网的建设水平。

现有的消弧方法包括：一种是传统的使用消弧线圈消弧的方法。在配电网中性点加装消弧线圈，通过消弧线圈产生感性电流对故障点的点容性电流进行补偿，这种方法的应用最为广泛。但这类方法由于无法连续调节消弧线圈电感值以匹配配电网的电容电流，因此故障点的消弧效果并不受控制，并且无法补偿故障电流中的有功和谐波分量，往往需要辅助其他方法对故障电流中的有功和谐波分量进行补偿；另一种方法是利用电力电子技术的有源消弧方法。故障发生后，利用电力电子电源向中性点注入零序电流柔性调控故障相电压从而实现故障消弧。但这一方法需要外加电力电子设备及独立电源设备，注入电流调控过程复杂，稳定性和可靠性难以保证，且电力电子设备成本高昂，仅有少部分配电网采用。

针对上述问题，亟需提供一种不需要外加独立电源设备，成本更低以及能够有效将故障相对地电压抑制到熄弧电压以下从而实现故障点的可靠熄弧。

发明内容

本发明的目的是提供一种配电网接地故障消弧方法及其装置，能够将故障相对地电压抑制到熄弧电压以下从而熄灭故障点电弧，期间无需外加独立电源，成本较低，同时不需要考虑配电网对地电容对电源容量的影响，应用不受配电网容量的影响。

一方面，本发明提供一种配电网接地故障消弧方法，包括：S1：将调压器一侧的两个端子分别连接Z型接地变压器二次侧引出的2个端子得到与故障相对中性点电压反向的电压，并利用升压变压器升压后将故障相电压抑制到熄弧电压以下；

其中，所述Z型接地变压器接入配电网，所述Z型接地变压器的移相绕组末端星型连接形成中性点O且二次侧A、B、C三相引出接线的端子，所述二次侧引出的端子供调压器一侧的端子选择性连接，所述调压器另一侧的端子与升压变压器电连接，所述升压变压器另一侧一端与中性点O电连接，另一端与地端连接。

【本发明提供的所述消弧方法可以有效地抑制故障相电压抑制到熄弧电压以下，可靠熄灭故障点电弧，且中性点所加电压取自于配电网，不需要额外利用或者增设独立电源，成本较低。】

进一步优选，步骤S1具体过程为：根据故障相以及所述Z型接地变压器的接线方式确定调压器一侧的两个端子与所述二次侧引出的端子的连接关系，如下：