[发明专利]采用星型电容器的中性点不接地配电网对地绝缘参数测量方法及系统

说明书

本发明公开了一种采用星型电容器的中性点不接地配电网对地绝缘参数测量方法及系统，包括以下步骤：通过中性点不接地配电网星型电容器中性点注入一特定频率电流信号；在开口三角侧空载的零序电压互感器测量返回的该频率电压信号；由该电压信号和电流信号计算出中性点不接地配电网的对地绝缘参数，即对地电容和对地泄漏电导。本发明可实现对地绝缘参数的在线测量，测量时不需改变配电网一次侧接线，不影响配电网正常运行，且可消除电压互感器内阻抗及配电网消谐电阻的影响，具有测量安全、简便、经济和精度高的特点。

技术领域

本发明属于配电网测量领域，特别涉及一种采用星型电容器的中性点不接地配电网对地绝缘参数测量方法及系统。

背景技术

中性点不接地配电网发生单相接地故障时，配电网对地电容电流不大的情况下接地电弧能够自行熄灭，而随着电缆线路在电力系统中所占比例不断增加，配电网对地电容电流逐渐增大，中性点不接地配电网出现接地故障时电弧难以熄灭，且易发展成相间故障，危及人身及设备安全，需装设消弧线圈以补偿电容电流及泄漏电流。实时测量中性点不接地配电网对地绝缘参数是配电网是否装设消弧线圈的重要依据。

中性点不接地配电网对地绝缘参数测量方法主要分为直接法和间接法。直接法主要包括单相金属接地法，该方法操作复杂，存在安全隐患，一般不采用。间接法主要包括人工中性点法、偏置电容法和注入信号法。其中人工中性点法需在配电网接入一组模拟中性点的电容器，需要改变一次侧接线。偏置电容法同样需要在一次侧线路上接入一偏置电容，存在安全隐患。注入信号法主要有两种：

一种是从电压互感器注入三个频率不同的电流信号，测量开口三角侧电压幅值，联立方程求解配电网对地绝缘参数。该方法计算复杂，且受电压互感器内阻抗及消谐电阻的影响较大。

另一种是向配电网电压互感器开口三角侧注入两个不同频率的恒流信号，测量返回电压信号，列写方程组计算出配电网对地绝缘参数。该方法注入信号频率选取困难，测量误差较大。

中性点不接地配电网在发生主变空载投运、线路接地、非全相运行等故障时，10kV母线电压互感器磁饱和后将发生铁磁谐振，造成互感器过激磁，使运行和计量检测造成困难。工程实际中采取在互感器开口三角处并联消谐电阻的方式来消除互感器铁磁谐振。然而，消谐电阻的接入导致对地参数测量等效电路拓扑发生改变，现有测量方法均未考虑消谐电阻对绝缘参数测量的影响，应用时测量误差较大。现采用的单频率测量法，利用互感器一次侧和开口三角侧漏电感参数近似相等，进而忽略互感器内阻抗的影响。该方法仅能计算配电网电容电流，无法计算泄漏电流，同时测量精度受互感器参数限制，难以满足目前的配电网运行要求。

总之，现有技术无法精准测量中性点不接地配电网对地绝缘参数。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用星型电容器的中性点不接地配电网对地绝缘参数测量方法及系统，参数测量精度高，测量过程安全可靠。

一种采用星型电容器的中性点不接地配电网对地绝缘参数测量方法，包括以下步骤：

步骤1)：在中性点不接地配电网的母线处接入星型电容器，且向星型电容器开口三角侧，注入非工频电流信号

步骤2)：在中性点不接地配电网的零序电压互感器的开口三角侧空载处测量返回的电压信号且所述电流信号与电压信号频率相同；

步骤3)：利用电压信号和电流信号计算中性点不接地配电网的对地绝缘参数，即总对地电容ΣC和总对地泄漏电导Σg；

其中，n为零序电压互感器的变比，I_m[]和R_e[]分别表示求复数的虚部和实部，ω表示电流信号的角频率。

在中性点不接地配电网的母线处接入星型电容器，采用分开测量的方法时，星型电容器的内阻抗可直接消除；