[发明专利]配电网系统的随调式消弧线圈的调谐方法及故障选线方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统配电技术领域，更具体地涉及一种随调式消弧线圈的调谐方法及故障选线方法，适用于配电网中性点经随调式消弧线圈接地系统。

背景技术

目前，随调式消弧线圈在配电网中得到越来越广泛的应用。随调式消弧线圈可实时监控系统电容电流，并设定补偿参数，系统正常运行时消弧线圈在远离谐振点的位置处运行，当系统发生单相接地，迅速将电抗器调整至故障前设定的参数，对电容电流进行补偿。系统正常运行时，随调式消弧线圈的阻抗为一个非常大的值，所接的中性点基本处于不接地状态；当系统发生接地时，装置检测到接地故障后才调节消弧线圈至过补偿，因此必定存在一定的装置响应时间，此类消弧线圈装置响应时间一般均较慢(一般大于40ms)，不能起到抑制过电压的作用，对系统设备的绝缘薄弱处形成潜在威胁。

随调式消弧线圈的选线方法主要采用小扰动法。小扰动法是利用自动调谐消弧线圈补偿度的改变前后，各出线零序电流的变化选择故障点，其中故障线路变化量为最大，据此判定故障线路。该方法虽然在电力系统配电网广泛应用，但受间隙性弧光接地故障和高阻接地故障对电流增量的影响，故障选线可靠性进一步提高较为困难。

发明内容

针对现有随调式消弧线圈的缺点，提出了一种新型的配电网系统的随调式消弧线圈的调谐方法及故障选线方法，既解决传统随调式消弧线圈因装置响应时间慢，过电压水平高的问题，又克服现有故障选线方法准确率低的不足。

本发明的技术问题可通过以下技术方案来解决：在系统正常运行时，随调式消弧线圈实时跟踪配电网变化，准确测量系统电容电流，并按照此电容电流调节消弧线圈容量至40％脱谐度，消弧线圈处于欠补偿状态。当检测到发生单相接地故障时，经过100ms(5个周波)延时，再调节消弧线圈容量至过补偿以控制接地残流在5A以下。在延时调节的100ms的时间窗口，利用消弧线圈欠补偿的特点，首先选出基波零序电流幅值最大的四条出线，然后比较这四条出线的基波零序电流相位，与其他三条出线相反的出线即为接地线路。

前述的随调式消弧线圈的调谐方式，其特征是：正常运行时，消弧线圈处于40％脱谐度的欠补偿状态。这样在正常运行时，不会引起因消弧线圈电感与系统电容参数配置不当引起的系统的中性点过电压，可以保证中性点电压偏移不会超过我国过电压保护规程中规定的范围，即相电压的15％。

随调式消弧线圈的电感值选择方法如下：

正常运行时消弧线圈脱谐度：

v=IC-ILIc=40%]]>

其中：v为脱谐度；

I_C为系统电容电流；

I_L＝U_Φ/ωL为随调式消弧线圈提供的补偿电流；

U_Φ为系统相电压；

ω＝100πrad/s为系统角频率；

L为随调式消弧线圈电感。

以上I_C，U_Φ，ω均为已测量，可得消弧线圈电感值为：

L=UΦ0.6ωIC]]>

前述的随调式消弧线圈的调谐方式，其特征是：单相接地故障发生时，随调式消弧线圈不立即动作，其装置响应时间一般大于40ms，再加上100ms的时间窗口，从单相接地故障发生到消弧线圈动作，在约140ms内消弧线圈仍处于40％脱谐度状况下的欠补偿状态。在这段时间内，消弧线圈已经有一定的补偿作用，可以限制系统过电压在合理范围内。