[发明专利]脉选线圈补偿和故障处理装置及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种线圈补偿和故障处理装置及工作方法，尤其是一种脉选线圈补偿和故障处理装置及其工作方法。

背景技术

在我国的3～66KV中性点不直接接地的系统中，单相接地故障是一种常见的故障。当发生单相接地故障时，由于系统三相线电压仍保持平衡，所以供电系统仍可以正常地工作。根据电力系统安全运行的相关规定，中性点不直接接地系统发生单相接地故障时，系统最长可以供电两个小时，所以在此期间内应尽快地查出故障点并对其进行妥善处理。为此，人们在该系统中配置了由脉冲电流选线部件和触点消弧部件或消弧线圈补偿部件组成的单相接地故障排查和处理装置；其中的脉冲电流选线部件主要由支路上安装的零序电流互感器、连接有支路的母线与地之间跨接的电压互感器和接地变压器，以及控制器组成，其中，接地变压器的中性点与地之间串接有可控硅，触点消弧部件或消弧线圈补偿部件主要由其控制端与控制器电连接的真空接触器或消弧线圈组成。当系统中发生单相接地故障时，先由脉冲电流选线部件判查出发生接地故障的支路及其中的相，再由控制器启动对应相的真空接触器闭合或消弧线圈投入工作。但是，无论是采用真空接触器闭合，还是将消弧线圈投入工作，均存在着不足之处，首先，采用真空接触器闭合方案虽可使故障相变为金属性接地，直接旁路掉了接地电容电流，保护了故障支路特别是电缆支路的安全，却对于瞬时性的接地故障，当真空接触器断开的瞬间，极易引起操作过电压，使故障点再次被击穿而导致故障的进一步扩大；其次，将消弧线圈投入工作方案既对瞬时性接地故障产生的瞬态电流不能快速地消除而易造成故障的扩大，其缘由为消弧线圈前期的暂态过程较长，不能快速地进行消弧补偿，又不能有效准确地补偿弧光接地故障时产生的高频接地电容电流，其补偿的效果较差，还不能对永久性的接地故障进行全补偿，致使其故障点有恒定残流流过，尤为对于电缆支路，其长期运行会对故障电缆造成伤害，甚至引发相间短路事故；再次，基于可能长达两小时补偿时间的考虑，脉冲电流选线部件中的接地变压器和消弧线圈补偿部件中的消弧线圈均按照连续两小时的长期工作时间来设计和制造的，使其线圈和铁心的体积均过于偏大，导致了原材料铜和铁的使用量较多，致使制造成本难以降低。

发明内容

本发明要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种补偿全面、原材料铜和铁使用量较少的脉选线圈补偿和故障处理装置。

本发明要解决的另一个技术问题为提供一种上述脉选线圈补偿和故障处理装置的工作方法。

为解决本发明的技术问题，所采用的技术方案为：脉选线圈补偿和故障处理装置包括支路上的零序电流互感器，连接有支路的母线与地之间跨接的电压互感器、接地变压器和真空接触器，其中，零序电流互感器、电压互感器的二次侧与控制器的输入端电连接，接地变压器的中性点与地之间串接有可控硅，控制器的输出端分别与可控硅的门极、真空接触器的控制端电连接，特别是，

所述接地变压器为脉冲式接地变压器；

所述脉冲式接地变压器的中性点与地之间串接有脉冲式直流偏磁消弧线圈；

所述脉冲式直流偏磁消弧线圈的控制端与控制器的输出端电连接。

作为脉选线圈补偿和故障处理装置的进一步改进，所述的电压互感器与母线之间串接有第一熔丝和第一隔离开关；所述的脉冲式接地变压器与母线之间串接有第二熔丝和第一隔离开关；所述的真空接触器与母线之间串接有第三熔丝和第二隔离开关；所述的控制器为微型计算机，或单片机，或数字信号处理器。

为解决本发明的另一个技术问题，所采用的另一个技术方案为：上述脉选线圈补偿和故障处理装置的工作方法由脉冲选线和故障处理组成，特别是，

若单相接地故障为瞬时性接地故障或弧光接地故障，则同时启动故障相的真空接触器闭合和脉冲式直流偏磁消弧线圈工作1～10s后，先将真空接触器断开，再于接地故障消除后使脉冲式直流偏磁消弧线圈退出工作。