低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法，包括获取三相线对地电压值和对中性线电压值并计算电压比率；在三相线与地之间并接电容使得并接后各相线电压比率之间偏差在设定范围内；依次在每相线与地之间增加搅动电容，获取增加前后该相对地电压值并得到各相对地分布电容值；重复上述步骤直至各相对地分布电容值之间偏差在设定范围内，计算三相对地分布电容平均值；在中性点与地之间接入电抗线圈并保证接近全补偿；在进行上述过程中实时监测系统工作状态并在系统故障时立刻停止分相补充平衡和参数比对调整。本发明专利技术还公开了实现所述低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法的装置。本发明专利技术可靠性高、安全性好且效果较好。

【技术实现步骤摘要】
低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法及装置
本专利技术属于低压供配电领域，具体涉及一种低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法及装置。
技术介绍
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，电力系统的稳定可靠运行，就成为了电力系统最重要的任务之一。低压IT供电系统，也称为中性点不接地的低压供电系统，其电压等级包括1kV及以下，含660V、380V、127V等。由于中性点不接地，当人体单独触及A、B、C三相中任何一相时，因为在火线与大地之间没有直接闭合的电流通道，所以流入人体的接地漏电流很小。当流入人体的漏电流低于30mA或者即使高于30mA但累积作用的时间低于30mA.S(毫安.秒)时，一般不会引起人身触电伤亡事故。同时，由于火线接地漏电流很小，并不会产生燃弧使得周围的可燃气体爆炸或电缆起火，更不会接地短路跳闸。所以，低压IT供电电源又称为高可靠性低压电源。低压IT供电系统被广泛应用于中断供电后造成严重后果或者应严格避免电击危险、火灾危险、可燃气体爆炸危险的场所，如医院手术室、煤矿井下、火力发电厂等场合。低压IT供电系统同我国目前广泛应用的6kV、10kV中压配电系统的结构相类似，均为中性点不接地系统。但是，当负荷侧供电线路较长时，在各个相线与大地之间形成的分布电容构成了新的电流闭合通道；当某相接地时，流入大地的漏电流与该相接地时总的分布电容的大小成正比，而且同样材料和规格的线路，线路越长，分布电容就越大。目前，在6kV、10kV等中压系统限制接地电流的方式，通常是采用中性点或虚拟中性点接电抗线圈的方式对接地分布电容进行补偿，较好地解决了中压系统的接地电流补偿问题。但是，由于中压系统A、B、C三相对地分布电容绝大多数情况下是近似相等的，因此不论哪一相接地，需要接入的消弧线圈电感值预调到接近全补偿值即可。但是，低压系统中，A、B、C三相对地分布电容绝大多数情况下是不相等的，因此无论电抗线圈电感值预调到任何一个值，至少有某一相或两相无法接近全补偿。这就使得低压中性点不接地系统的接地分布电容补偿，多采用事后移位补偿方式，而很少采用电抗线圈进行补偿的原因。虽然煤矿井下供电系统曾经采用过三相电抗器加中性点电抗线圈的方式进行粗补偿(如补偿率60％)等，但是因为出现不同相接地时，补偿效果完全不同，有的甚至会产生非常严重的不良现象甚至事故，所以煤矿用的检漏继电器原有的电抗器补偿方式(补偿率60％左右)很多已经取消。因此，目前尚未有一种针对三相低压IT供电系统的特点的接地分布电容电流预补偿解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种可靠性高、安全性好、实用性好且效果较好的低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法。本专利技术的目的之二在于提供一种实现所述低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法的装置。本专利技术提供的这种低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法，包括如下步骤：S1.针对三相低压IT供电系统，获取三相线各自对地的电压值和三相线各自对中性线的电压值，并计算对应的电压比率；S2.分别在三相线与地之间并接电容，使得并接电容后，各个相线的电压比率之间的偏差在设定范围内，从而使得三相中每相对地的分布电容值相同；S3.依次在每相线与地之间增加一个搅动电容，分别获取增加搅动电容前和增加搅动电容后该相线的对地电压值，并计算得到各相单独接地时的对地分布电容值；S4.重复步骤S2～S3直至步骤S3获取的各相单独接地时的对地分布电容值之间的偏差在设定范围内，并计算得到三相对地分布电容平均值；S5.在三相低压IT供电系统的中性点与地之间接入电抗线圈，并保证中性点与地之间的电感值与每相接地电容值之间接近全补偿；所述接近全补偿的定义为：补偿后，三相低压IT供电系统中任意一相发生接地时，漏电流在设定的范围；S6.在进行步骤S1～S5的接地分布电容电流预补偿过程中，实时监测三相低压IT供电系统的工作状态，并在三相低压IT供电系统出现设定的故障时，立刻停止接地分布电容电流的分相补充平衡，同时停止对应的参数的比对和调整。步骤S1所述的针对三相低压IT供电系统，获取三相线各自对地的电压值和三相线各自对中性线的电压值，并计算对应的电压比率，具体为采用如下步骤计算电压比率：A.获取A相线的对地电压Uae、B相线的对地电压Ube和C相线的对地电压Uce；B.获取A相线对中性线的电压Uan、B相线对中性线的电压Ubn和C相线对中性线的电压Ucn；C.计算A相线电压比率B相线电压比率和C相线电压比率步骤S3所述的依次在每相线与地之间增加一个搅动电容，分别获取增加搅动电容前和增加搅动电容后该相线的对地电压值，并计算得到各相单独接地时的对地分布电容值，具体为采用如下步骤计算对地分布电容值：a.在A相与地之间增加一个搅动电容CAJ，获取增加搅动电容CAJ前的A相对地电压值Uae和增加搅动电容CAJ后的A相对地电压值U'ae，并计算A相单独接地时的对地分布电容值b.在B相与地之间增加一个搅动电容CBJ，获取增加搅动电容CBJ前的B相对地电压值Ube和增加搅动电容CBJ后的B相对地电压值U'be，并计算B相单独接地时的对地分布电容值c.在C相与地之间增加一个搅动电容CCJ，获取增加搅动电容CCJ前的C相对地电压值Uce和增加搅动电容CCJ后的B相对地电压值U'ce，并计算C相单独接地时的对地分布电容值步骤S6所述的设定的故障，具体包括断相故障、过压故障、欠压故障、断零故障、三相电压的不平衡程度超过设定的阈值的故障，以及三相线中任意一相接地的故障。本专利技术还公开了一种实现所述低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法的装置，包括电源监视模块、电压采集模块、控制模块、驱动模块、可调电抗模块、可调电容模块和搅动电容模块；电源监视模块、电压采集模块和驱动模块均与控制模块连接；可调电抗模块、可调电容模块和搅动电容模块均与驱动模块连接；电源监视模块用于监视低压IT供电系统的工作状态，并将监视结果上传控制模块；电压采集模块用于采集低压IT供电系统的电压信号，并将采集结果上传控制模块；控制模块用于根据上述的低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法，输出控制信号到驱动模块，从而驱动可调电抗模块、可调电容模块和搅动电容模块工作；驱动模块用于接收控制模块下发的控制信号，并驱动可调电抗模块、可调电容模块和搅动电容模块工作；可调电抗模块连接在中性点与地之间，用于接收控制模块下发的控制信号并工作，从而保证中性点与地之间的电感值与每相接地电容值之间接近全补偿；所述接近全补偿的定义为：补偿后，三相低压IT供电系统中任意一相发生接地时，漏电流在设定的范围；可调电容模块连接在每相线与地之间，用于接收控制模块下发的控制信号并工作，使得三相中每相对地的分布电容值相同；搅动电容模块连接在每相线与地之间，用于接收控制模块下发的控制信号并工作，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法，包括如下步骤：/nS1.针对三相低压IT供电系统，获取三相线各自对地的电压值和三相线各自对中性线的电压值，并计算对应的电压比率；/nS2.分别在三相线与地之间并接电容，使得并接电容后，各个相线的电压比率之间的偏差在设定范围内，从而使得三相中每相对地的分布电容值相同；/nS3.依次在每相线与地之间增加一个搅动电容，分别获取增加搅动电容前和增加搅动电容后该相线的对地电压值，并计算得到各相单独接地时的对地分布电容值；/nS4.重复步骤S2～S3直至步骤S3获取的各相单独接地时的对地分布电容值之间的偏差在设定范围内，并计算得到三相对地分布电容平均值；/nS5.在三相低压IT供电系统的中性点与地之间接入电抗线圈，并保证中性点与地之间的电感值与每相接地电容值之间接近全补偿；所述接近全补偿的定义为：补偿后，三相低压IT供电系统中任意一相发生接地时，漏电流在设定的范围；/nS6.在进行步骤S1～S5的接地分布电容电流预补偿过程中，实时监测三相低压IT供电系统的工作状态，并在三相低压IT供电系统出现设定的故障时，立刻停止接地分布电容电流分相补充平衡，同时停止对应的参数的比对和调整。/n...

【技术特征摘要】
1.一种低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法，包括如下步骤：
S1.针对三相低压IT供电系统，获取三相线各自对地的电压值和三相线各自对中性线的电压值，并计算对应的电压比率；
S2.分别在三相线与地之间并接电容，使得并接电容后，各个相线的电压比率之间的偏差在设定范围内，从而使得三相中每相对地的分布电容值相同；
S3.依次在每相线与地之间增加一个搅动电容，分别获取增加搅动电容前和增加搅动电容后该相线的对地电压值，并计算得到各相单独接地时的对地分布电容值；
S4.重复步骤S2～S3直至步骤S3获取的各相单独接地时的对地分布电容值之间的偏差在设定范围内，并计算得到三相对地分布电容平均值；
S5.在三相低压IT供电系统的中性点与地之间接入电抗线圈，并保证中性点与地之间的电感值与每相接地电容值之间接近全补偿；所述接近全补偿的定义为：补偿后，三相低压IT供电系统中任意一相发生接地时，漏电流在设定的范围；
S6.在进行步骤S1～S5的接地分布电容电流预补偿过程中，实时监测三相低压IT供电系统的工作状态，并在三相低压IT供电系统出现设定的故障时，立刻停止接地分布电容电流分相补充平衡，同时停止对应的参数的比对和调整。


2.根据权利要求1所述的低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法，其特征在于步骤S1所述的针对三相低压IT供电系统，获取三相线各自对地的电压值和三相线各自对中性线的电压值，并计算对应的电压比率，具体为采用如下步骤计算电压比率：
A.获取A相线的对地电压Uae、B相线的对地电压Ube和C相线的对地电压Uce；
B.获取A相线对中性线的电压Uan、B相线对中性线的电压Ubn和C相线对中性线的电压Ucn；
C.计算A相线电压比率B相线电压比率和C相线电压比率


3.根据权利要求2所述的低压IT供电系统的接地分布电容电流预补偿方法，其特征在于步骤S3所述的依次在每相线与地之间增加一个搅动电容，分别获取增加搅动电容前和增加搅动电容后该相线的对地电压值，并计算得到各相单独接地时的对地分布电容值，具体为采用如下步骤计算对地分布电容值：
a.在A相与地之间增加一个搅动电容CAJ，获取增加搅动电容CAJ前的A相对地电压值Uae和增加搅动电容CAJ后的A...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙跃潮，
申请(专利权)人：龙跃潮，
类型：发明
国别省市：湖南;43