一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法

摘要

本申请公开一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，方法包括：在系统正常运行时，检测各线电压以及检测第一中性点电压；将消弧线圈串接的阻尼电阻短路；检测第二中性点电压，解除消弧线圈串接的阻尼电阻短路状态，计算系统线路对地分布阻抗；根据系统线路对地分布阻抗，计算在各相发生单相接地时的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流；判断系统是否发生单相接地；如果发生单相接地，将消弧线圈串接的阻尼电阻短路，确定接地相；可控电流源输出接地相对应的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流。本申请提供准确的可控电流源在单相接地时实现接地电流全补偿的电流输出值，实现单相接地电流完全补偿，易于实现及工程应用。

权利要求

1.一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，其特征在于，所述方法包括：在系统正常运行时，检测各线电压以及检测第一中性点电压；

将消弧线圈串接的阻尼电阻短路；

检测第二中性点电压，解除消弧线圈串接的阻尼电阻短路状态，计算系统线路对地分布阻抗；

根据所述系统线路对地分布阻抗，计算在各相发生单相接地时的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流；

判断系统是否发生单相接地；

如果发生单相接地，将消弧线圈串接的阻尼电阻短路，确定接地相；

可控电流源输出所述接地相对应的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流。

2.根据权利要求1所述的一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，其特征在于，由以下公式计算系统线路对地分布阻抗：其中：Zc为系统对地分布阻抗；

ZL1为阻尼电阻短路前消弧线圈和阻尼电阻的串联阻抗；

ZL2为阻尼电阻短路后消弧线圈阻抗；

E01为第一中性点电压；

E02为第二中性点电压。

3.根据权利要求1所述的一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，其特征在于，由以下公式计算在各相发生单相接地时的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流：其中：I0为发生单相接地，完全补偿接地电流时的可控电流源应输出的电流；

k为常数；

Ux为系统线电压，是接地相之外的两相之间的线电压；

E02为第二中性点电压；

ZL2为阻尼电阻短路后消弧线圈阻抗；

Zc为系统对地分布阻抗。

4.根据权利要求1所述的一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，其特征在于，在系统发生单相接地时，消弧线圈串联的阻尼电阻被全部短路。

5.根据权利要求1所述的一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，其特征在于，所述第二中性点的电压不超过系统标称电压的15％。

说明书

一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法

技术领域

[0001] 本申请涉及电网系统单相接地全补偿技术领域，尤其涉及一种可控电压补偿方式的接地故障消失判别方法。

背景技术

[0002] 电网系统中，尤其是中低压配电网系统中，单相接地故障占故障总数的绝对多数。当系统电容电流超过一定数值，发生单相接地故障时的接地电弧不能自行熄灭，产生弧光过电压及其他次生危害。我国中低压配电网普遍采用小电流接地方式，包括中性点不接地方式或中性点经消弧线圈接地方式。中性点不接地运行时，接地电弧无法自行熄灭，人员安全和运行安全无法保障。中性点经消弧线圈接地方式下，接地电弧由于消弧线圈补偿的无功电流作用，部分可自行熄灭，但消弧线圈仅能补偿无功电流，补偿后仍存在接地残流。残流包含一定的过补偿感流和有功电流，仍存在人员触电及导致火灾等风险。通过对接地电流的全补偿，能达到完全熄灭电弧和杜绝触电危险的目的，因此零电流补偿方法是一种可靠的安全的单相接地故障治理手段。

[0003] 但是，现有技术中不能准确的提供可控电流源在单相接地时实现接地电流全补偿的电流输出值。

发明内容

[0004] 本申请提供了一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，以解决现有技术中不能准确提供可控电流源在单相接地时实现接地电流全补偿的电流输出值的问题。

[0005] 本申请提供一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，所述方法包括：

[0006] 在系统正常运行时，检测各线电压以及检测第一中性点电压；

[0007] 将消弧线圈串接的阻尼电阻短路；

[0008] 检测第二中性点电压，解除消弧线圈串接的阻尼电阻短路状态，计算系统线路对地分布阻抗；

[0009] 根据所述系统线路对地分布阻抗，计算在各相发生单相接地时的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流；

[0010] 判断系统是否发生单相接地；

[0011] 如果发生单相接地，将消弧线圈串接的阻尼电阻短路，确定接地相；

[0012] 可控电流源输出所述接地相对应的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流。

[0013] 进一步地，由以下公式计算系统线路对地分布阻抗：

[0014]

[0015] 其中：Zc为系统对地分布阻抗；

[0016] ZL1为阻尼电阻短路前消弧线圈和阻尼电阻的串联阻抗；

[0017] ZL2为阻尼电阻短路后消弧线圈阻抗；

[0018] E01为第一中性点电压；

[0019] E02为第二中性点电压。

[0020] 进一步地，由以下公式计算在各相发生单相接地时的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流：

[0021]

[0022] 其中：I0为发生单相接地，完全补偿接地电流时的可控电流源应输出的电流；

[0023] k为常数；

[0024] Ux为系统线电压，是接地相之外的两相之间的线电压；

[0025] E02为第二中性点电压；

[0026] ZL2为阻尼电阻短路后消弧线圈阻抗；

[0027] Zc为系统对地分布阻抗。

[0028] 进一步地，在系统发生单相接地时，消弧线圈串联的阻尼电阻被全部短路。

[0029] 进一步地，所述第二中性点的电压不超过系统标称电压的15％。

[0030] 由以上实施例可知，本申请提供的一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，所述方法包括：在系统正常运行时，检测各线电压以及检测第一中性点电压；将消弧线圈串接的阻尼电阻短路；检测第二中性点电压，解除消弧线圈串接的阻尼电阻短路状态，计算系统线路对地分布阻抗；根据所述系统线路对地分布阻抗，计算在各相发生单相接地时的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流；判断系统是否发生单相接地；如果发生单相接地，将消弧线圈串接的阻尼电阻短路，确定接地相；可控电流源输出所述接地相对应的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流。本申请实施例可以提供准确的可控电流源在单相接地时实现接地电流全补偿的电流输出值，实现单相接地电流完全补偿，易于实现及工程应用。

附图说明

[0031] 为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0032] 图1为本申请实施例提供的一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法的流程图；

[0033] 图2为本申请实施例提供的应用场景示意图。

[0034] 图示说明：

[0035] 其中1-可控电流源、2-电压传感器、3-计算单元、4-消弧线圈、5-阻尼电阻、6-阻尼电阻短接开关、7-接地变压器、8-系统对地分布电容。

具体实施方式

[0036] 为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。

[0037] 图2为本申请实施例的应用场景图，图2中的结构包括可控电流源1、电压传感器2、计算单元3、消弧线圈4、阻尼电阻5、阻尼电阻短接开关6、接地变压器7和系统对地分布电容8。

[0038] 如图2所述，本申请实施例提供一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，所述方法包括：

[0039] 步骤S101、在系统正常运行时，检测各线电压以及检测第一中性点电压；

[0040] 步骤S102、将消弧线圈串接的阻尼电阻短路；

[0041] 步骤S103、检测第二中性点电压，解除消弧线圈串接的阻尼电阻短路状态，计算系统线路对地分布阻抗；

[0042] 步骤S104、根据所述系统线路对地分布阻抗，计算在各相发生单相接地时的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流；

[0043] 步骤S105、判断系统是否发生单相接地；

[0044] 步骤S106、如果发生单相接地，将消弧线圈串接的阻尼电阻短路，确定接地相；

[0045] 步骤S107、可控电流源输出所述接地相对应的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流。

[0046] 进一步地，由以下公式计算系统线路对地分布阻抗：

[0047]

[0048] 其中：Zc为系统对地分布阻抗；

[0049] ZL1为阻尼电阻短路前消弧线圈和阻尼电阻的串联阻抗；

[0050] ZL2为阻尼电阻短路后消弧线圈阻抗；

[0051] E01为第一中性点电压；

[0052] E02为第二中性点电压。

[0053] 进一步地，由以下公式计算在各相发生单相接地时的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流：

[0054]

[0055] 其中：I0为发生单相接地，完全补偿接地电流时的可控电流源应输出的电流；

[0056] k为常数；

[0057] Ux为系统线电压，是接地相之外的两相之间的线电压；

[0058] E02为第二中性点电压；

[0059] ZL2为阻尼电阻短路后消弧线圈阻抗；

[0060] Zc为系统对地分布阻抗。

[0061] 进一步地，在系统发生单相接地时，消弧线圈串联的阻尼电阻被全部短路。

[0062] 进一步地，所述第二中性点的电压不超过系统标称电压的15％。

[0063] 由以上实施例可知，本申请提供的一种可控电流源配合消弧线圈完全补偿接地电流的方法，所述方法包括：在系统正常运行时，检测各线电压以及检测第一中性点电压；将消弧线圈串接的阻尼电阻短路；检测第二中性点电压，解除消弧线圈串接的阻尼电阻短路状态，计算系统线路对地分布阻抗；根据所述系统线路对地分布阻抗，计算在各相发生单相接地时的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流；判断系统是否发生单相接地；如果发生单相接地，将消弧线圈串接的阻尼电阻短路，确定接地相；可控电流源输出所述接地相对应的可控电流源完全补偿接地电流时应输出的电流。本申请实施例可以提供准确的可控电流源在单相接地时实现接地电流全补偿的电流输出值，实现单相接地电流完全补偿，易于实现及工程应用。本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

[0064] 应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。