[发明专利]基于故障相残压的全补偿系统补偿变压器分压比设计方法

说明书

本申请提供了一种基于故障相残压的全补偿系统补偿变压器分压比设计方法，包括：预先设定自产供电相电源的接地故障电流补偿系统的最大允许残压值；当相供电电源产生器和相供电电源相位补偿器的联结组别均为DY时，获取自产供电相电源的接地故障电流补偿系统在单相接地时的最大接地电阻；基于最大允许残压值和最大接地电阻获取调压变压器的空载电压；基于调压变压器的空载电压获取调压变压器的基准变比；基于调压变压器的基准变比确定调压变压器的级差。本申请可有效减少补偿变压器生产制造成本，避免工程应用中出现设计不合格问题，是全补偿系统设计的重要理论依据，补偿变压器分压比的优化设计能极大提高补偿精度。

技术领域

本申请涉及电力系统配电网补偿技术领域，尤其涉及一种基于故障相残压的全补偿 系统补偿变压器分压比设计方法。

背景技术

国内外配电网单相接地故障占80％以上，严重影响电网及设备的安全运行，安全处理接 地故障对社会及经济发展有重要作用。当系统的电容电流大于10A以上时，采用消弧线圈接 地方式。消弧线圈能够在一定程度上减少故障电流，系统可带故障运行2小时，但消弧线圈 不能实现全补偿，故障点依然存在小于10A的残流，残流的存在可引起人身触电、火灾事故， 以及严重威胁电网和设备的安全稳定运行。当系统的电容电流较大时，多采用小电阻接地方 式，当发生单相接地故障时，放大故障线路零序电流，继电保护装置快速切除故障线路，但 此种接地方式供电可靠性难以保障，且存在高阻接地时，继电保护拒动的风险。

为能够彻底消除单相接地故障危害，同时保证供电可靠性，国内外提出了诸多完全补偿 单相接地故障点电流的方法。例如：瑞典SwedishNeutral制造的GFN(接地故障中和器)为代 表的利用电力电子有源电源实现接地故障全补偿，以及一种配电网接地故障消弧和保护方法 (CN102074950A)技术原理上亦属于有源全补偿。另一方面，还有一种自产供电相电源的接 地故障电流补偿系统及方法的专利(CN201910992110.3和CN201910992109.0等)，由于利 用相供电电源变换器，并且不存在电力电子电源，其在成本、稳定性方面均有一定优势。补 偿系统在利用调压变压器进行接地补偿调节时，变压器的变比会影响到接地补偿的输出电压， 进而影响系统的补偿效果。

现有专利一种全补偿系统电压跌落的分析方法(CN202010081976.1、CN202010081977.6)、 专利一种自产供电电源接地故障补偿系统补偿调节方法(申请号CN202010081967.2)等给出 了额定变比计算方法，但设计时并未考虑残压的影响，仅给出了额定变比且未考虑残压控制 引入的分压比变化，不能实现配电系统单相接地故障残压的精准控制。因此现有技术尚未有 全补偿系统调压变压器分压比设计的基础理论与计算方法，补偿变压器生产制造成本不宜控 制，工程应用中设计不合格问题常常发生，大大降低了补偿精度，增加了制造成本。

发明内容

本申请提供了一种基于故障相残压的全补偿系统补偿变压器分压比设计方法，以解 决现有技术补偿效果低的问题。

为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：

本申请提供了一种基于故障相残压的全补偿系统补偿变压器分压比设计方法，所述 设计方法应用于自产供电相电源的接地故障电流补偿系统，所述自产供电相电源的接地 故障电流补偿系统包括：线相变换器、投切开关、控制器和调压变压器，所述线相变换器包括相供电电源产生器和相供电电源相位补偿器，且所述调压变压器不含消弧线圈； 所述方法包括：

预先设定所述自产供电相电源的接地故障电流补偿系统的最大允许残压值；

当所述相供电电源产生器和所述相供电电源相位补偿器的联结组别均为DY时，获取 所述自产供电相电源的接地故障电流补偿系统在单相接地时的最大接地电阻；

基于所述最大允许残压值和所述最大接地电阻获取所述调压变压器的空载电压；

基于所述调压变压器的空载电压获取所述调压变压器的基准变比；