[发明专利]智能动态配电网中性点接地方法与成套装置

说明书

技术领域

本发明主要是配电网中性点接地领域，特指一种智能动态配电网中性点接地方法与成套装置，适用于6-66kv配电网中性点接地方式动态切换与线路故障点消弧处理和故障线路判断切除。

背景技术

配电网不同中性点接地方式对供电可靠性，內过电压水平和雷击建弧率有较大的影响。配电网中性点接地方式是一个涉及配电网结构、线路和设备的绝缘水平、继电保护配置以及对通信系统、人身安全等诸多因素。配电网中性点接地方式有：（1）中性点对地绝缘；（2）中性点经消弧线圈接地；（3）中性点经电阻接地。每种接地方式具有不同的优点和缺陷，以及适应应。

中性点对地绝缘方式是最简单的一种，主要用于电网电容电流小于10A的配电网，经济简单，供电可靠性较高，主要用于电网规模较小的农村电网。

中性点经消弧线圈接地主要用于电容电流大于于10A的配电网，为保证供电的连续性和可靠性，规程规定可以带单相接地故障运行2小时。这是基于以架空线为主的配电线路的接地故障大多为瞬时性故障，经消弧线圈补偿后的故障点残流小于电网熄弧临界值，可促使电弧熄灭，使故障恢复使供电可靠性得到提高。配电网采用预调式消弧线圈接地是控制接地电流降低配电网雷击建弧率的主要措施。但消弧线圈接地又存在一些问题，因为配电网永发生永久性接地故障，如绝缘子、电缆头击穿，绝缘导线雷击断线并落地，经消弧线圈补偿后的故障点残流虽小于电网熄弧临界值，但并不能让故障点的绝缘得到恢复，当有人接触时会发生人身安全事故。另外，由于经消弧线圈补偿后的故障点残流小，带来了配电网接地选线的困难，虽然国内外在接地选线上做了大量的研究，但至今仍未找到对补偿电网可靠的接地选线方法，以至于补偿电网接地选线问题目前仍是世界性的技术难题。

配电网中性点小电阻接地方式用于带零序保护的配电网，当单相接地故障发生时，通过零序保护把故障线路切除。但这种接地方式最大的缺陷就是配电网一旦发生单相接地就会跳闸，特别是在多雷地区会造成雷击跳闸率居高不下，使配电网供电可靠性大幅度下降，同时也加大了配电开关设备的磨损，降低了开关设备的使用寿命。

我们国家的配电网，有架空线路，电缆线路和架空电缆混合线路。在架空线路中有架空裸导线和绝缘导线。配电网的接地故障即有瞬时性故障又有永久性故障，选用消弧线圈接地方式可以消除瞬时性故障，提高供电可靠性，但如发生永久性故障，故障点的绝缘长时间得不到切除会带来很大的安全风险，如单相绝缘导线断线落地，国内已发生多起由绝缘导线单相断线落地引起的触电伤亡事故。还有补偿电网的接地选线问题，国内外虽进行了大量的研究，但至今仍未能解决补偿电网精硧接地选线问题。此外，由于电网规模的扩大，电容电流的增大又带来了消弧线圈容量限制的技术瓶颈。小电阻接地方式虽没有这些问题，但这种方式电网一旦发生单相接地，不论是瞬时性故障，还是永久性故障都通过零序保护把故障线路切除，其供电可靠性又得不到保障，尤其是多雷区，会加大雷击跳闸率，还会加大开关设备的磨损，降低设备使用寿命。

因而，能找到一种即能综合消弧线圈接地方式和小电阻接地的优点，又能避免这两种接地方式的缺点，即在电网发生瞬时性接地故障时能通过消弧线圈接地方式消除故障点，使故障点绝缘恢复，提高供电可靠性；在电网发生永久性接地故障时能通过小电阻接地方式找出并切除故障线路确保设备和人身安全，达到理想的动态接地方法是我们要实现的主要目标。

发明内容

本发明针对目前配电网中性点接地存在的问题，发明了一种智能动态配电网中性点接地方法与成套装置。该发明综合了配电网经消弧线圈接地和小电阻的接地的优点，即配电网先运行于消弧线圈接地消除电网瞬时性接地故障，降低配电网雷击建弧率，提高供电可靠性；如为永久性接地故障动态转换为电阻接地方式，通过零序电流法选择并切除故障线路，解决了电网的安全问题。该发明同时解决了补偿电网接地选线这一世界级的技术难题。

使用该方法与成套装置的变电所各馈线必须安装零序电流互感器，零序电流互感器二次测量信号送进计算机控制器（9）。计算机控制器（9）具备电容电流测量功能，电网单相接地故障处理功能，接地方式动态切换控制功能，对接地故障线路的接地选线功能和对各馈线断路器的控制功能。还具备远方通信功能。

本发明具有下述优点：