一种柔性配电网单相接地消弧装置以及消弧方法制造方法及图纸

一种柔性配电网单相接地消弧装置以及消弧方法，涉及一种电网接地消弧技术，为了解决现有的并联电阻式消弧线圈消弧的灵敏度差的问题。本发明专利技术在补偿系统正常运行时，第一消弧线圈L1投入运行，第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2均处于全导通状态，第二消弧线圈L2处于短路状态，补偿系统处于半补偿状态；当配电网母线发生单相故障时，调节第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的门极，使得第一消弧线圈L1和第二消弧线圈L2串联投入运行，补偿系统进入全补偿状态；根据控制模块的检测结果实时的在半补偿状态与全补偿状态切换。有益效果为消弧的灵敏度较高。度较高。度较高。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性配电网单相接地消弧装置以及消弧方法


[0001]本专利技术涉及一种电网接地消弧技术。

技术介绍

[0002]目前我国配电网大多采用不接地或消弧线圈接地方式消除电弧，流经消弧线圈的电感电流补偿单相接地故障会产生电容电流，该电容电流使残流迅速减小实现快速灭弧；随着配电网电缆线路规模的不断扩大，现有的消弧线圈补偿方式不能满足快速灭弧要求，并联电阻式消弧线圈应运而生；该并联电阻式的消弧线圈以开关投切实现消弧线圈的实时调整，仅能粗调；即并联电阻式的消弧线圈消弧的灵敏度差。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是为了解决现有的并联电阻式消弧线圈消弧的灵敏度差的问题，提出了一种柔性配电网单相接地消弧装置以及消弧方法。
[0004]本专利技术所述的一种柔性配电网单相接地消弧装置包括控制模块和补偿系统；
[0005]所述控制模块，用于检测配电网的母线是否发生单相故障，并在配电网母线发生单相故障时，生成控制信号；
[0006]所述补偿系统包括第一消弧线圈L1、第二消弧线圈L2、第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2；
[0007]所述第一消弧线圈L1的一端与配电网接地线的中性点相连接，第一消弧线圈L1的另一端同时与第二消弧线圈L2的一端、第一晶闸管VT1的阴极以及第二晶闸管VT2的阳极相连；
[0008]所述第二消弧线圈L2的另一端同时与第一晶闸管VT1的阳极以及第二晶闸管VT2的阴极相连，并接地；
[0009]所述第一晶闸管VT1的门极以及第二晶闸管VT2的门极同时接收控制信号。
[0010]进一步的，所述第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2均为门极关断晶闸管。
[0011]进一步的，第二消弧线圈L2的阻抗值是第一消弧线圈L1阻抗值的10％～20％倍。
[0012]一种柔性配电网单相接地消弧方法，该消弧方法是基于一种柔性配电网单相接地消弧装置实现的；
[0013]该消弧方法包括以下步骤：
[0014]步骤一、初始时补偿系统处于半补偿状态，利用控制模块实时采集补偿系统处于半补偿状态下配电网母线每一时刻的零序电压；
[0015]步骤二、根据步骤一采集的补偿系统处于半补偿状态下每一时刻配电网母线零序电压，计算半补偿状态下配电网的零序电流新息；
[0016]步骤三、根据步骤二计算出的半补偿状态下配电网的零序电流新息与控制模块内预设的零序电流新息阈值进行对比，判断计算出的半补偿状态下配电网的零序电流新息与控制模块内预设的零序电流新息阈值是否相同，若不相同，则执行步骤四；否则，执行步骤
九；
[0017]步骤四、确定出配电网母线具体发生单相故障的位置；
[0018]步骤五、控制模块生成控制信号，并发送至位于步骤四确定出配电网母线具体发生单相故障位置的补偿系统中，补偿系统处于全补偿状态；
[0019]步骤六、控制模块采集补偿系统处于全补偿状态下配电网母线每一时刻的零序电压；
[0020]步骤七、根据步骤六采集的补偿系统处于全补偿状态下每一时刻配电网母线零序电压，计算全补偿状态下配电网的零序电流新息；
[0021]步骤八、根据步骤七计算出的全补偿状态下配电网的零序电流新息与控制模块内预设的零序电流新息阈值进行对比，判断计算出的全补偿状态下配电网的零序电流新息与控制模块内预设的零序电流新息阈值是否相同，若不相同，则返回执行步骤五；否则，执行步骤九；
[0022]步骤九、配电网的补偿系统处于半补偿状态运行。
[0023]进一步的，步骤二中计算半补偿状态下配电网的零序电流新息的具体方法为：在半补偿状态下，用故障后一时刻电流测量值减去故障前一时刻电流测量值，得到电流的差值，该电流的差值即为半补偿状态下配电网的零序电流新息。
[0024]进一步的，步骤七中计算全补偿状态下配电网的零序电流新息的具体方法为：在全补偿状态下，用故障后一时刻电流测量值减去故障前一时刻电流测量值，得到电流的差值，该电流的差值即为全补偿状态下配电网的零序电流新息。
[0025]本专利技术的有益效果为：基于对第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的控制，实现了对第二消弧线圈L2的接入接出的转换，同时第一消弧线圈L1和第二消弧线圈L2构成了主从式消弧线圈的控制策略，该控制策略是补偿系统的关键，第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的触发导通角度直接决定了系统的补偿效果；在补偿系统正常运行时，第一消弧线圈L1投入运行，第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2均处于全导通状态，第二消弧线圈L2处于短路状态，补偿系统处于半补偿状态；当配电网母线发生单相故障时，调节第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的门极，使得第一消弧线圈L1和第二消弧线圈L2串联投入运行，补偿系统进入全补偿状态；根据测得的零序电流新息值，调节第二消弧线圈L2迅速达到全补偿点处，完成故障消弧；在故障消除后，第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2继续全导通运行，第二消弧线圈L2恢复短路状态，使得补偿系统处于半补偿状态，避免消弧后运行在全补偿状态产生过电压；该补偿系统是根据控制模块的检测结果实时的在半补偿状态与全补偿状态切换，因此，该消弧装置消弧的灵敏度较高。
附图说明
[0026]图1为具体实施方式一中补偿系统的电路图；
[0027]图2为具体实施方式四所述的一种柔性配电网单相接地消弧方法的流程图。
具体实施方式
[0028]具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述的一种柔性配电网单相接地消弧装置，该消弧装置包括控制模块和补偿系统；
[0029]所述控制模块，用于检测配电网的母线是否发生单相故障，并在配电网母线发生单相故障时，生成控制信号；
[0030]所述补偿系统包括第一消弧线圈L1、第二消弧线圈L2、第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2；
[0031]所述第一消弧线圈L1的一端与配电网接地线的中性点相连接，第一消弧线圈L1的另一端同时与第二消弧线圈L2的一端、第一晶闸管VT1的阴极以及第二晶闸管VT2的阳极相连；
[0032]所述第二消弧线圈L2的另一端同时与第一晶闸管VT1的阳极以及第二晶闸管VT2的阴极相连，并接地；
[0033]所述第一晶闸管VT1的门极以及第二晶闸管VT2的门极同时接收控制信号。
[0034]在本实施方式中，基于对第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的控制，实现了对第二消弧线圈L2的接入接出的转换，同时第一消弧线圈L1和第二消弧线圈L2构成了主从式消弧线圈的控制策略，(其中，第一消弧线圈L1为主消弧线圈；第二消弧线圈L2为副消弧线圈)，该控制策略是补偿系统的关键，第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的触发导通角度直接决定了系统的补偿效果；在补偿系统正常运行时，第一消弧线圈L1投入运行，第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2均处于全导通状态，第二消弧线圈L2处于短路状态，补偿系统处于半补偿状态；当配电网母线发生单相故障时，调节第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2的门极，使得第一消弧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性配电网单相接地消弧装置，其特征在于，该消弧装置包括控制模块和补偿系统；所述控制模块，用于检测配电网的母线是否发生单相故障，并在配电网母线发生单相故障时，生成控制信号；所述补偿系统包括第一消弧线圈L1、第二消弧线圈L2、第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2；所述第一消弧线圈L1的一端与配电网接地线的中性点相连接，第一消弧线圈L1的另一端同时与第二消弧线圈L2的一端、第一晶闸管VT1的阴极以及第二晶闸管VT2的阳极相连；所述第二消弧线圈L2的另一端同时与第一晶闸管VT1的阳极以及第二晶闸管VT2的阴极相连，并接地；所述第一晶闸管VT1的门极以及第二晶闸管VT2的门极同时接收控制信号。2.根据权利要求1所述的一种柔性配电网单相接地消弧装置，其特征在于，所述第一晶闸管VT1和第二晶闸管VT2均为门极关断晶闸管。3.根据权利要求1所述的一种柔性配电网单相接地消弧装置，其特征在于，第二消弧线圈L2的阻抗值是第一消弧线圈L1阻抗值的10％～20％倍。4.一种柔性配电网单相接地消弧方法，其特征在于，该消弧方法是基于权利要求1所述的一种柔性配电网单相接地消弧装置实现的；该消弧方法包括以下步骤：步骤一、初始时补偿系统处于半补偿状态，利用控制模块实时采集补偿系统处于半补偿状态下配电网母线每一时刻的零序电压；步骤二、根据步骤一采集的补偿系统处于半补偿状态下每一时刻配电网母线零序电压，计算半补偿状态下配电网的零序电流新息；步骤三、根据步骤二计算出的半补偿状态下配电网的零序电流新息与控制模块内预设的零序电流新息阈值进行对...

【专利技术属性】
技术研发人员：国怀玉，崔佳鹏，徐明宇，李丹，郑宇昕，包布和，董一凡，陈晓光，宋智，马健程，宋柏越，
申请(专利权)人：国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：