一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法技术

本申请涉及电力系统单相接地故障保护技术领域，尤其涉及一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法。所述方法包括：若单相接地故障非瞬时性故障，调匝式消弧线圈输出感性电流，补偿电力系统的容性电流；同时，启动反极性绕组工作，使调匝式消弧线圈进入过补偿状态；根据电力系统的需求，设置投入的反极性绕组的匝数；对单相接地故障进行判相和选线；使反极性绕组处于旁路状态，调匝式消弧线圈继续工作，处理单相接地故障；单相接地故障处理完成后，调匝式消弧线圈进入待运行状态，电力系统恢复正常运转。本申请提供的方法，可以使调匝式消弧线圈产生的感性电流发生扰动，实现接地故障的判相选线功能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法
本申请涉及电力系统单相接地故障保护
，尤其涉及一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法。
技术介绍
消弧线圈连接在电网中性点和地网之间，当电力系统发生单相接地故障时，故障点流过容性电流，消弧线圈提供感性电流进行补偿，使故障点电流降至10A以下，有利于防止弧光过零后重燃，达到灭弧的目的，降低高幅值过电压出现的几率，防止事故进一步扩大，提高电力系统运行的可靠性。随着电力电缆的广泛应用，配网对地容性电流显著增加，消弧线圈补偿方式残流控制难度增大，选线不准也不易克服。对此，国家电网、南方电网均提出了消弧线圈并联小电阻的灵活接地方式，正常运行和发生瞬时接地故障时投入消弧线圈，发生永久性接地故障时投入小电阻，通过继保灵敏性实现故障线路的快速隔离。但是，消弧线圈并联小电阻的这种方式，也存在一些问题，比如投入小电阻时，小电阻的有功功率过大，只能短时工作，易发生小电阻接地过热甚至烧毁的问题。
技术实现思路
本申请提供了一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法，以解决消弧线圈产生的感性电流无法过补偿电力系统的容性电流，无法准确对接地故障进行判相和选线的问题。一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法，所述方法包括：P1若所述单相接地故障非瞬时性故障，所述调匝式消弧线圈输出感性电流，补偿电力系统的容性电流；同时，启动反极性绕组工作，使所述调匝式消弧线圈进入过补偿状态；P2根据所述电力系统的需求，设置投入的所述反极性绕组的匝数；P3对所述单相接地故障进行判相和选线；P4使所述反极性绕组处于旁路状态，所述调匝式消弧线圈继续工作，处理所述单相接地故障；P5所述单相接地故障处理完成后，所述调匝式消弧线圈进入待运行状态，所述电力系统恢复正常运转。可选的，所述P1之前，还包括：S1采集所述电力系统的电压和电流信号；S2根据所述电压和电流信号，判断所述电力系统的运行状态，识别所述电力系统是否发生单相接地故障；S3若电力系统发生单相接地故障，所述调匝式消弧线圈工作，判断所述单相接地故障是否为瞬时性故障。可选的，所述S3之后，还包括：Q1若所述单相接地故障为所述瞬时性故障，则所述反极性绕组处于旁路状态；Q2所述调匝式消弧线圈输出感性电流，补偿所述电力系统的容性电流；Q3所述瞬时性故障消失，则所述调匝式消弧线圈进入待运行状态，所述电力系统恢复正常运转。可选的，所述根据所述电力系统的需求，设置投入的所述反极性绕组的匝数，包括：若只需所述调匝式消弧线圈输出的所述感性电流产生扰动，以此对所述单相接地故障进行判相和选线，则投入的所述反极性绕组的匝数为第一预设数量；若需要实现对所述调匝式消弧线圈的保护装置启动跳闸，隔离故障线路，则投入的所述反极性绕组的匝数为第二预设数量；其中，所述第一预设数量小于所述第二预设数量。可选的，所述反极性绕组的匝数为所述调匝式消弧线圈的匝数的10％-50％。可选的，所述调匝式消弧线圈投入的匝数，依据所述电力系统正常运转时产生的所述电流信号来确定。可选的，所述反极性绕组串接于所述调匝式消弧线圈的两部分同极性绕组之间，并且，所述反极性绕组与所述调匝式消弧线圈的绕线方向相反。本申请提供的技术方案包括以下有益技术效果：本申请提供的一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法，在电力系统发生单相接地故障，并且非瞬时性故障时，不仅投入调匝式消弧线圈，同时，也投入反极性绕组；调匝式消弧线圈产生的感性电流补偿电力系统的容性电流，反极性绕组串接于调匝式消弧线圈的两部分同极性绕组之间，并且，反极性绕组与调匝式消弧线圈的绕线方向相反，因此，反极性绕组的投入可减少原有的调匝式消弧线圈的磁通量，增加其产生的感性电流，使调匝式消弧线圈进入过补偿状态；在此期间，可根据电力系统的需求，设置投入的反极性绕组的匝数，调整消弧线圈过补偿的程度。消弧线圈达到过补偿状态，其产生的感性电流发生扰动性突变，即可实现对单相接地故障的判相和选线；确定了单相接地故障发生在电力系统的哪一相，哪一条线路之后，使反极性绕组处于旁路状态，消弧线圈继续工作补偿容性电流，此阶段处理单相接地故障。单相接地故障处理完成后，电力系统恢复正常运转，由于接地消弧后调匝式消弧线圈的自启动电阻箱的投入，调匝式消弧线圈会自动退出补偿运行状态，进入待运行状态。本申请提供的方法，改进了消弧线圈的结构和功能，除了可实现消弧线圈匝数可调节，电感量可调之外，还增加了消弧线圈感性电流突变功能。通过串入反极性绕组，改变调匝式消弧线圈铁芯中的磁通量。从而使消弧线圈感性电流发生扰动性突变，实现了单相接地故障的判相选线功能。附图说明为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例提供的单相接地故障非瞬时性故障的方法流程图。图2为本申请实施例提供的基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法的流程图。图3为本申请实施例提供的串接有反极性绕组的调匝式消弧线圈的结构示意图。具体实施方式请参考附图1，该图为本申请实施例提供的单相接地故障非瞬时性故障的方法流程图。本申请提供的一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法，所述方法包括：P1若所述单相接地故障非瞬时性故障，所述调匝式消弧线圈输出感性电流，补偿电力系统的容性电流；同时，启动反极性绕组工作，使所述调匝式消弧线圈进入过补偿状态。单相接地故障分为瞬时性接地故障和非瞬时性故障，当故障为非瞬时性故障时，由于调匝式消弧线圈受开关和档位的限制，仅仅依靠其自身产生的感性电流难以实现对电力系统容性电流的过补偿。因此，本申请实施例在调匝式消弧线圈的基础上，还设置了反极性绕组。反极性绕组和调匝式消弧线圈的绕线方向相反，当发生非瞬时性故障时，启动反极性绕组，其产生的感性电流和调匝式消弧线圈的感性电流相位同步，但由于两者互为反向的绕线方式，反极性绕组的加入会降低调匝式消弧线圈的电感量，那么，调匝式消弧线圈产生的感性电流便会增大。增大的感性电流不仅能够补偿电力系统的容性电流，还会使调匝式消弧线圈进入过补偿状态。P2根据所述电力系统的需求，设置投入的所述反极性绕组的匝数。可根据电力系统的不同需求，投入不同匝数的反极性绕组。例如，只需要小的过补偿量，使调匝式消弧线圈产生几十安培的突变补偿电流，以实现对单相接地故障的判相选线功能，则投入较少的匝数；或者，需要使调匝式消弧线圈的保护装置能够启动跳闸功能，保护调匝式消弧线圈，快速隔离故障，则投入较多的匝数。P3对所述单相接地故障进行判相和选线。启动反极性绕组之后，反极性绕组和调匝式消弧线圈共同作用，使产生的感性电流发生扰动性突变，以此实现对单相接地故障的判相和选线。即是说，反极性绕组的串入，增加了调匝式消弧线圈感性电流突变功能。只有感性电流达到过补偿状态，产生扰动性突变，才可实现单相接地故障的判相和选线。以电力系统包含A、B、C三相为例，所谓判相和选线，是确定单相接地故障发生在A、B、C三相中的哪一相的哪一条线路，找出故障发生点。准确判断故障发生点十分重要，若判断错误，很可能导致单相接地故障演变为两相接地故障，将故障范围扩大化。而受开关和档位的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法，其特征在于，所述方法包括：P1若所述单相接地故障非瞬时性故障，所述调匝式消弧线圈输出感性电流，补偿电力系统的容性电流；同时，启动反极性绕组工作，使所述调匝式消弧线圈进入过补偿状态；P2根据所述电力系统的需求，设置投入的所述反极性绕组的匝数；P3对所述单相接地故障进行判相和选线；P4使所述反极性绕组处于旁路状态，所述调匝式消弧线圈继续工作，处理所述单相接地故障；P5所述单相接地故障处理完成后，所述调匝式消弧线圈进入待运行状态，所述电力系统恢复正常运转。

【技术特征摘要】
1.一种基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法，其特征在于，所述方法包括：P1若所述单相接地故障非瞬时性故障，所述调匝式消弧线圈输出感性电流，补偿电力系统的容性电流；同时，启动反极性绕组工作，使所述调匝式消弧线圈进入过补偿状态；P2根据所述电力系统的需求，设置投入的所述反极性绕组的匝数；P3对所述单相接地故障进行判相和选线；P4使所述反极性绕组处于旁路状态，所述调匝式消弧线圈继续工作，处理所述单相接地故障；P5所述单相接地故障处理完成后，所述调匝式消弧线圈进入待运行状态，所述电力系统恢复正常运转。2.根据权利要求1所述的基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法，其特征在于，所述P1之前，还包括：S1采集所述电力系统的电压和电流信号；S2根据所述电压和电流信号，判断所述电力系统的运行状态，识别所述电力系统是否发生单相接地故障；S3若电力系统发生单相接地故障，所述调匝式消弧线圈工作，判断所述单相接地故障是否为瞬时性故障。3.根据权利要求2所述的基于调匝式消弧线圈解决单相接地故障的方法，其特征在于，所述S3之后，还包括：Q1若所述单相接地故障为所述瞬时性故障，则所述反极性绕组处于旁路状态；Q2所述调匝式消弧线圈输出感性电流，补...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红文，王科，李瑞桂，聂鼎，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53