[发明专利]非有效接地系统接地故障相主动降压安全处理方法

说明书

本发明公开了非有效接地系统接地故障相主动降压安全处理方法，应用于中性点非有效接地发电机或配电网的接地故障安全处理：在变压器非有效接地系统侧绕组设置多个分接抽头；单相接地故障时，选择故障相绕组的一分接抽头直接对地短路或经阻抗对地短路，降低故障相电压，使故障点电压低于接地电弧持续燃烧的电压，满足长时间不停电安全运行要求。本发明能够消除瞬时性单相接地故障；抑制永久性单相接地故障电流，限制非故障相电压的上升幅值，降低非故障相绝缘击穿的风险，降低人身设备安全隐患，有效防止停电事故的发生，大大提高供电可靠性和安全性。

技术领域

本发明涉及电力系统接地故障抑制技术领域，特别涉及一种非有效接地系统接地故障相主动降压安全处理方法。

背景技术

国内外发电机组和配电网普遍采用中性点非有效接地方式，所构成的非有效接地系统占我国6kV及以上电压等级电网的95％以上。近70％停电事故由该系统故障引发。造成全国停电损失年均上千亿元。非有效接地系统不同于输电系统，接地故障电阻可高达数十千欧姆，感知和保护困难。带故障长时间运行，危及人身、设备安全，造成严重的社会经济损失。接地故障易引发触电事故，每年死亡人数高达上千人次，仅次于交通事故。接地故障易产生弧光过电压，造成设备烧毁，甚至引发“火烧连营”事故。大型机组接地故障不能及时消弧，电弧电流易造成铁芯和绕组烧损，造成事故扩大，甚至机毁人亡；接地故障跳闸停电将降低供电可靠性，直接关系工业生产、人民生活水平。非有效接地系统接地故障安全运行对电网安全乃至国家安全至关重要。

现有非有效接地系统接地故障处理与运行模式主要包括故障抑制和故障切除两大类。

接地故障抑制主要通过改造或调控电网一次系统中性点接地方式，调整中性点接地阻抗，抑制故障点电压和电流，实现非有效接地系统的接地故障抑制，但只能短时间1～2h运行，且易产生过电压，存在安全隐患。

接地故障切除主要是在系统发生接地后尽快选出故障线路、切除故障点，以保证系统安全运行。例如，从传统的人工逐条线路“试拉”，到利用故障选线装置和故障指示器选线，再到馈线自动化技术快速隔离故障，但故障切除技术导致停电时间过长、投资成本高，严重降低了配电系统供电可靠性。

为此，国内外开始研究抑制故障点电流和电压的有源消弧方法，如2015年瑞典中立公司发表的《接地故障中和器全补偿技术及应用》一文，公开了一种有源电流消弧方法：发生接地故障时，以接地残流为控制目标，通过残流补偿器往中性点注入电流，补偿接地故障全电流(包括无功分量及有功分量残流)，同时将故障点电压降至为零，由此达到接地故障电流全补偿目的。由于故障残流无法直接测量且线路零序有功电流分量精确测量困难，该方法难以实际应用。

本发明人曾于2011年提出了一种配电网接地故障消弧和保护方法(专利申请号201110006701.2),该方法通过向配电网注入一定电流，强制故障相电压为零和接地故障电流为零，可实现瞬时故障的100％消弧及永久故障的快速隔离，解决了电流消弧方法消弧效果差，传统保护方法可靠性低的技术难题。但该方法会导致非故障相电压升高倍，长时间运行对电气绝缘造成威胁，易导致非故障相绝缘薄弱位置击穿，进而发展成为相间短路事故，影响供电可靠性。

总之，现有技术无法兼顾非有效接地系统的供电可靠性及安全性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺陷，有效解决现有技术无法同时兼顾供电可靠性及安全性的难题，本发明提供了一种非有效接地系统接地故障相主动降压安全处理方法，通过该方法将故障相电压降低，达到系统能长时间安全稳定运行的目标。本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种非有效接地系统接地故障相主动降压安全处理方法，应用于中性点非有效接地发电机或配电网的接地故障安全处理，其特征在于：