[发明专利]消弧线圈接地补偿装置

说明书

本发明公开了一种消弧线圈接地补偿装置，属于配电系统接地消弧补偿装置技术领域。包括与消弧线圈并联的中性点接地开关，消弧线圈上连接有控制消弧线圈是否接地的智能开关，在系统正常运行时中性点接地开关和智能开关处于断开状态，消弧线圈不接地；当需要测量系统对地电容容抗时，中性点接地开关短时闭合，系统发生单相接地或谐振导致中性点电压升高过限时，智能开关自动闭合将消弧线圈接地，在中性点电压低于限值时智能开关自动断开，消弧线圈恢复不接地。本发明实现了即时、快速输出补偿电流和中性点位移电压低的优点，取消了阻尼电阻，减小装置体积，节省造价，避免了发热及损耗。

技术领域

本发明涉及一种消弧线圈接地补偿装置，属于配电系统接地消弧补偿装置技术领域。

背景技术

在小接地电流的电网系统中，消弧线圈的作用是当电网出现单相接地故障时，消弧线圈提供的电感电流与故障点流过的系统对地电容电流相位相差180度，相互补偿，使得故障点电流降至弧光自熄电流以下，达到灭弧的目的，防止事故进一步扩大，维护了系统的安全运行。

常规预调式自动调谐消弧线圈多数采用在系统正常运行中通过调节消弧线圈电感引起的中性点位移电压与流过消弧线圈的电流的变化计算系统对地电容电流，然后调节消弧线圈感抗使其与系统对地电容容抗相近，以便在系统发生单相接地时补偿接地电容电流，使接地点残流小于弧光自熄电流。因而正常运行时消弧线圈与系统对地电容处于接近串联谐振状态，会导致中性点位移电压升高。所以，预调式消弧线圈通常采用串接阻尼电阻的方式来降低中性点位移电压。为避免在系统接地时影响消弧线圈输出电流以及防止阻尼电阻发热烧毁，需在阻尼电阻两端并联开关或可控硅，在系统接地时短接阻尼电阻。

如系统固有的不平衡电压过高，预调式消弧线圈投入后会使中性点位移电压进一步升高，造成系统三相电压严重不平衡，影响系统正常运行。

随调式消弧线圈是采用在正常运行中调节消弧线圈感抗使其远离谐振点，在系统接地后再迅速调节消弧线圈感抗、使其接近系统容抗的方式来避免中性点位移电压升高，但由于这种调节方式是接地后调节，消弧线圈不能及时输出补偿电流，电流输出慢导致接地起始瞬间补偿不到位，接地点电流过大，补偿效果差，易引发弧光过电压等事故。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种消弧线圈接地补偿装置，既可即时、快速输出补偿电流，又克服了预调式消弧线圈运行中中性点电压升高和随调式消弧线圈电流输出慢、补偿效果差的问题，同时还取消了阻尼电阻，使得装置体积减小，节省造价，并避免了阻尼电阻带来的发热及损耗，特别适用于配电系统不平衡电压较高的场合。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种消弧线圈接地补偿装置，包括与中性点连接的消弧线圈XL(中性点可以通过接地变压器引出或者为系统变压器中性点)，消弧线圈XL上连接有控制消弧线圈XL是否接入的智能开关，当配电系统正常运行时智能开关处于断开状态；当配电系统因单相接地或铁磁谐振引起的中性点电压U0升高超过限值后，智能开关自动闭合将消弧线圈XL接地；当中性点电压U0降低到限值以下时，智能开关自动断开，消弧线圈XL恢复到不接地状态。

本发明技术方案的进一步改进在于：智能开关包括智能开关组KZ、与中性点连接且与消弧线圈XL和智能开关组KZ并联设置的中性点接地开关KD，智能开关组KZ和中性点接地开关KD接地；智能开关组KZ和中性点接地开关KD上连接有实时监测中性点电压U0、系统不平衡电压E0和中性点接地开关KD回路电流I0的控制电路，控制电路在采集完成系统不平衡电压E0后，控制中性点接地开关KD短暂闭合以测量回路电流I0，然后断开中性点接地开关KD；当中性点电压U0超过限值后，智能开关组KZ自动闭合，当故障消失中性点电压U0降低到限值以下时，智能开关组KZ自动断开。