[发明专利]中压单相接地处理系统和方法

说明书

本发明公开了一种中压单相接地处理系统，包括母线和n条并联支路，母线和支路还连接监测录波系统、综合处理控制系统和信号注入系统；信号注入系统构建母线的中性点不接地和经电阻接地方式；监测录波系统包括串联的第一高压隔离开关、第一高压熔断器、宽频电压传感器，宽频电压传感器将母线高压降压为低压，将监测信号传输至监测控制器，监测控制器分析得出故障信息，并将故障信息传输至综合处理控制系统；综合处理控制系统根据脉冲信号和故障信息，选择合适的接地方式，接地故障消失后恢复中性点不接地。本发明将三种接地运行方式综合运用取长补短，利用综合处理控制系统实时判断系统状态，投入合适的接地运行方式。

技术领域

本发明涉及电力设备领域，特别是指一种中压单相接地处理系统和方法。

背景技术

电力系统中性点接地方式是防止系统事故和安全可靠供电的一项重要应用技术，具有理论研究和实践结合的特点。中压电网组成了广大的供配电网络，担负直接直接向用户供电的任务，其供电安全可靠性是首选。

我国的中压电网接地方式沿用了前苏联的方式采用中性点不接地运行方式，其优点是供电可靠性高，但是随着我国改革开放的发展线路不断扩容，特别是城区电缆线路越来越多，发生单相接地时，接地电流明显增大导致不能灭弧。造成弧光接地过电压、导致电缆烧毁、相间短路、PT烧毁一系列的供电安全事故。

为了减小单相接地的电容电流，在中性点加装消弧线圈即中性点经消弧线圈接地、以及中性点经小电阻接地。故目前我国的中性点接地方式主要有3种：1.中性点不接地系统；2.中性点经消弧线圈接地；3.中性点经小电阻接地；这三种接地方式的比较如下：

1.中性点不接地方式

优点：中性点不接地方式，即是中性点对地绝缘，结构简单，运行方便，不需任何附加设备，投资省。中性点不接地系统发生单相接地故障时，其接地电流很小，若是瞬时故障，一般能自动熄弧，非故障相电压升高不大，不会破坏系统的对称性，故可带故障连续供电2h，从而获得排除故障时间，相对地提高了供电的可靠性。

缺点：中性点不接地方式因其中性点是绝缘的，电网对地电容中储存的能量没有释放通路。在发生弧光接地时，电弧的反复熄灭与重燃，也是向电容反复充电过程。由于对地电容中的能量不能释放，造成电压升高，从而产生弧光接地过电压或谐振过电压，其值可达很高的倍数，对设备绝缘造成威胁。

此外，由于电网存在电容和电感元件，在一定条件下，因倒闸操作或故障，容易引发线性谐振或铁磁谐振，这时馈线较短的电网会激发高频谐振，产生较高谐振过电压，导致电压互感器击穿。对馈线较长的电网却易激发起分频铁磁谐振，在分频谐振时，电压互感器呈较小阻抗，其通过电流将成倍增加，引起熔丝熔断或电压互感器过热而损坏。

2.中性点经消弧线圈接地方式

优点：中性点经消弧线圈接地方式，即是在中性点和大地之间接入一个电感消弧线圈。当电网发生单相接地故障时，其接地电流大于30A，产生的电弧往往不能自熄，造成弧光接地过电压概率增大，不利于电网安全运行。为此，利用消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行补偿，使通过故障点的电流减小到能自行熄弧范围。通过对消弧线圈无载分接开关的操作，使之能在一定范围内达到过补偿运行，从而达到减小接地电流。这可使电网持续运行一段时间，相对地提高了供电可靠性。

缺点：消弧线圈仅仅补偿工频电容电流，而实际通过接地点的包含大量的高频电流及阻性电流，即使把故障点工频电流补偿到满足国标要求的5A以下，仍可能维持电弧的持续燃烧，维持供电容易造成事故扩大化、引发火灾和人身伤害等灾难性后果。消弧线圈的补偿让故障线路和非故障线路的稳态特征差别非常微小，给故障选线带来挑战。该接地方式因电网发生单相接地的故障是随机的，造成单相接地保护装置动作情况复杂，寻找发现故障点比较难。消弧线圈采用无载分接开关，靠人工凭经验操作比较难实现过补偿。消弧线圈本身是感性元件，与对地电容构成谐振回路，在一定条件下能发生谐振过电压。消弧线圈能使单相接地电流得到补偿而变小，这对实现继电保护比较困难。