[发明专利]消弧接地装置

说明书

技术领域

本发明涉及配电网接地技术领域，特别是涉及一种消弧接地装置。

背景技术

消弧线圈是配电网（6kV、10kV和35kV电网）广泛使用的一种接地装置，其作用是当电网发生单相接地故障后，提供一个电感电流，补偿电力系统发生单相接地故障时产生的电容电流，减小故障点接地电流，降低接地电弧恢复电压的初速度和上升速度，达到熄灭电弧的目的。

目前市场上使用的消弧线圈按照原理及构成方式可以分为调气隙式、调匝式、调容式和调可控硅式，其中调气隙式由于速度慢、精度差等缺点已经逐步退出使用，调匝式和调容式不能连续调节，调可控硅式虽然可以连续调节，但是需要加装滤波装置，并且动态响应速度受到电网频率的限制。另外，上述技术方案均采用大容量的无源型器件，容易导致电网谐振，并且损耗较大。

发明内容

基于上述情况，本发明提出了一种消弧接地装置，以提高补偿电流的补偿精度和补偿速度，避免使用大容量的电抗器和电容器，降低消弧接地装置的运行损耗。

一种消弧接地装置，包括电抗器、换流链、移相变压器、主控制器、电压互感器和电流互感器，

所述换流链的第一输出端通过所述电抗器接电网中性点，第二输出端通过所述电流互感器的原边接地，各个输入端分别接所述移相变压器对应的副边绕组，所述移相变压器的原边绕组与380V电源相连，原边绕组及引出线与副边绕组及引出线之间填充绝缘层，所述主控制器分别接所述电压互感器和电流互感器的副边，所述电压互感器的原边，一端接电网中性点，一端接地；

所述换流链包括1个或1个以上的功率单元体，各个所述功率单元体的两个输出端依次串联，串联后悬空的两个输出端作为所述换流链的所述第一输出端和所述第二输出端，各个所述功率单元体的输入端分别接所述移相变压器对应的副边绕组；

所述功率单元体包括旁路接触器、逆变电路、直流支撑电容、整流电路和单元控制器，所述旁路接触器的两端作为本功率单元体的两个输出端，并与所述逆变电路的交流侧并联，所述逆变电路的直流侧、所述直流支撑电容和所述整流电路的直流侧并联，所述整流电路的交流侧作为本功率单元体的输入端与所述移相变压器对应的副边绕组相连，所述单元控制器分别接所述逆变电路及所述直流支撑电容的两端，并通过光纤与所述主控制器相连；

所述主控制器用于通过所述电压互感器获取电网中性点的电压，当电网中性点电压超过参考电压时，判定电网发生单相接地故障，根据电网中性点电压计算此时的电网电容电流和所述换流链中每个功率单元体待输出的电压，将待输出的电压及所述单元控制器上传的直流电压转化为所述逆变电路的动作信号，并下发至所述单元控制器，所述单元控制器用于将所述直流支撑电容两端的直流电压上传至所述主控制器，并按照所述主控制器下发的所述动作信号驱动所述逆变电路，控制所述功率单元体的输出电压，所述主控制器还用于通过所述电流互感器获取本消弧接地装置实际输出的补偿电流，根据实际输出的补偿电流调整所述功率单元体输出的电压，使本消弧接地装置实际输出的补偿电流与电网电容电流大小相等、相位相反；

所述主控制器按照下式计算每个所述功率单元体待输出的电压U_Cello：

UCello=UnN(1-4π2f2LCs)]]>

上式中，U_n表示电网中性点电压，N表示所述功率单元体的个数，具体取值与电网电压等级、所述逆变电路和所述整流电路的耐压水平相适应，f表示电网频率，L表示所述电抗器的电感值，C_s表示电网电容；

每个所述功率单元体待输出的电压的相位与电网中性点电压的相位相等。