[发明专利]中性点不接地系统的单相接地故障电压消弧方法及系统

权利要求书

1.一种中性点不接地系统的单相接地故障电压消弧方法，包括如下步骤：

S1.在中性点不接地系统中，在电力系统的三相母线的每一相线和地之间串接阻抗可调元件，并将所述可调元件与三相母线断开；

S2.中性点不接地系统运行时，实时测量并保存中性点不接地系统的对地总导纳及三相相线的对地导纳；

S3.当中性点不接地系统发生单相接地故障时，采用如下算式计算导纳补偿电压消弧条件：

式中Y_AP为补偿前非故障相中超前相的对地导纳，Y_LP为补偿前非故障相中滞后相的对地导纳，为非故障相中超前相电源电压，为非故障相中滞后相的电源电压，a为复数算子且a＝e^j120°；

S4.根据步骤S3计算的导纳补偿电压消弧条件，调整串接在非故障相线与地之间的阻抗可调元件的阻抗值，从而完成中性点不接地系统的单相接地故障电压消弧。

2.根据权利要求1所述的中性点不接地系统的单相接地故障电压消弧方法，其特征在于步骤S1所述的电力系统的三相母线，具体为电力系统变电站内的三相母线。

3.根据权利要求2所述的中性点不接地系统的单相接地故障电压消弧方法，其特征在于步骤S1所述的阻抗可调元件包括投切开关、可调电阻器和可调电感，可调电阻器和可调电感并联后通过串接的投切开关连接三相母线。

4.根据权利要求3所述的中性点不接地系统的单相接地故障电压消弧方法，其特征在于所述的阻抗可调元件还包括电流互感器，电流互感器与投切开关串接，用于检测流过阻抗可调元件的电流。

5.根据权利要求4所述的中性点不接地系统的单相接地故障电压消弧方法，其特征在于步骤S2所述的测量中性点不接地系统的对地总导纳及三相相线的对地导纳，具体为采用如下步骤测量导纳：

A.将A、B和C相通过各自的测量开关连接同一个电阻R并接地，并且在三相各自投切一次电阻R，同时测量投切电阻R时的系统三相对地电压和电流值；

B.采用如下算式计算三相系统的对地导纳：

式中Y_A、Y_B和Y_C表示A、B和C三相对地导纳，和表示A相投切阻抗可调元件的电阻时A、B和C三相对地电压，和表示B相投切阻抗可调元件的电阻时A、B和C三相对地电压，和表示C相投切阻抗可调元件的电阻时A、B和C三相对地电压，和表示A、B和C三相投切阻抗可调元件的电阻时，流经电阻的电流值；

C.采用如下算式计算系统的对地总导纳：

Y_∑＝Y_A+Y_B+Y_C。

6.一种实现权利要求1～5之一所述的中性点不接地系统的单相接地故障电压消弧方法的系统，包括电流采集模块、电压采集模块、控制模块、驱动模块、投切开关和阻抗可调元件；电流采集模块采集阻抗可调元件的电流信息并上传控制模块，电压采集模块用于采集中性点不接地系统三相母线电压及系统零序电压并上传控制模块，控制模块根据接收的电压和电流信息计算阻抗可调元件的目标阻抗参数，并输出控制信号驱动驱动模块调节阻抗可调元件的阻抗值，同时控制模块还输出控制信号控制投切开关的开通和关闭，从而控制阻抗可调元件是否接入中性点不接地系统。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于所述的控制模块为微机控制模块。