一種接地變雙向調偏開關控制補償電網中性點位移電壓的方法
2023-10-19 10:32:47 3
專利名稱：一種接地變雙向調偏開關控制補償電網中性點位移電壓的方法
技術領域：
本發明涉及消弧線圈自動跟蹤補償的配電網領域，具體涉及一種接地變雙向調偏 開關控制補償電網中性點位移電壓的方法發明。
背景技術：
消弧線圈特別是自動跟蹤補償消弧裝置在配電網中得到大量的應用，這對抑制配 電網弧光接地過電壓、消除鐵磁諧振過電壓、降低配電網故障建弧率、提高供電可靠性和提 高電網的安全運行水平起了較大的作用。但是由於電網網絡結構、消弧裝置結構以及運行 方式上的一些原因，配電網經消弧裝置補償後，其中性點位移電壓有時會出現異常升高。由 於補償電網中性點位移電壓的異常升高造成三相電壓的不對稱加大，對電網的單相負荷和 設備絕緣均帶來不利影響，有時甚至會報母線接地信號，影響電網的安全穩定運行。所以要 求補償電網中性點長期位移電壓不大於相電壓的15%，由於補償電網中性點位移電壓異常 升高，也造成了一些自動跟蹤補償消弧裝置長期不能投運，造成了極大的浪費，影響了電網 的安全穩定性。1、消弧線圈自動跟蹤中性點位移電壓法原理補償電網正常運行時中性點位移電壓如式(1)所示， 式中，Kc-電網不對稱係數；EA_ 相電壓，V;V-脫諧度；d-阻尼率。電網運行方式不變，電網的不對稱度Kc也不變，KC與脫諧度無關。設在抽頭T1時 位移電壓為Unl、在抽頭T2時位移電壓為Un2，則有 因為
』阻尼率d可以略去，所以⑶ 式中，！^是某一運行方式時電網的電容電流，A;IU、U分別為消弧線圈在不同抽 頭T1、T2時的補償電流，A。於是可得
式中Unl、Un2應同在調諧特性曲線的連續上升(欠補償)部分或連續下降(過補 償)部分。通常電網的阻尼率d = 3% 5%，在推導過程中略去d，此時希望v值較大，如 在15%以上，v2與d2就相差9倍以上，所以略去d值不會引起過大的誤差。依這種數學模型測量的自動跟蹤消弧線圈目前在國內是比較多的，它具有以下優 點(1)結構簡單，操作方便，一次設備比較可靠，製造方便；(2)在處理單相接地故障時，噪 音低；(3)對電網運行方式的變化能自動跟蹤，響應時間也較快。2、目前對電網自動跟蹤補償採取的措施和存在問題1)中性點位移電壓過低，會影響自動跟蹤補償消弧的靈敏度。一般對電網電容電 流的測量都對中性點位移電壓有一定的要求，如自動跟蹤補償消弧裝置在中性點位移電壓 大於100V的情況下，才能保證測量的精度，而對電網運行方式的跟蹤則要靠中性點位移電 壓的變化，中性點位移電壓過低，一般小於5% U。，會影響裝置對電網電容電流的測量和對 電網運行方式的跟蹤。
(5)式中，V——補償電網脫諧度， d——補償電網的阻尼率，
_電網每相的洩漏電 導；Kx—位移係數，K' = Jv2 ;從式(5)可知，位移電壓隊是把中性點不對稱電壓隊放大&倍後得來的。在有 些電網不對稱電壓隊很小，有的只有幾伏，甚至更小，以致造成自動跟蹤補償消弧裝置無法 測量和跟蹤，現場存在的這些問題等待解決。2)補償電網中性點位移電壓太高會影響電網的安全穩定運行。對補償電網中性點 位移電壓異常升高的原因分析如式(5)所示，而有些電網不對稱電壓隊又太高了，消弧線 圈加入運行後UN又太高，以致消弧線圈不能投運。補償電網中性點位移電壓太高會影響電網的安全穩定運行，太低又會影響自動跟 蹤補償消弧裝置的測量和跟蹤，所以應把UN控制在一定的範圍之內。對補償電網中性點位 移電壓異常升高的原因要分析清楚，控制措施可從電網運行方面採取，也可從消弧裝置本 身採取。要根據實際情況，具體問題，具體對待。對已運行的消弧裝置供電部門可從電網上 採取措施進行解決。要不斷地改進產品使之適合於各種場所和運行方式，不至於因產品的 運行給電網帶來一些不利的影響。
發明內容
本發明提供一種接地變雙向調偏開關控制補償電網中性點位移電壓的方法，把補 償電網中性點位移電壓調整在合適的範圍之內。這種方法簡單、易行，基本上能滿足消弧線 圈自動跟蹤靈敏度的要求，大量的研究試驗和現場試驗證明該方法是非常有效的。這種方 法特別適合於消弧線圈自動跟蹤中性點位移電壓補償的配電網。本發明採用的技術方案為本發明提供一種接地變雙向調偏開關控制補償電網中性點位移電壓的方法，所述 接地變雙向調偏開關安裝在接地變壓器的高壓繞組上，一般在A、C兩相分別裝兩隻調偏開 關，所述雙向調偏開關的特徵在於根據中性點位移電壓的高低進行「正向」或「反向」調整， 把補償電網中性點位移電壓調整在合適的範圍之內。所述「正向調整」的特徵在於增加所 述接地變壓器高壓繞組匝數，調高相電壓。所述「反向」調整的特徵在於減少所述接地變壓 器高壓繞組的匝數，降低相電壓。作為本發明的進一步改進所述接地變壓器的高壓繞組為3個曲折繞組單元，所述繞組單元由前半繞組和後 半繞組組成，所述曲折繞組單元中前半繞組和後半繞組的繞數相同、繞向相反，所述曲折繞 組單元中任一個前半繞組與不同繞組單元的一個後半繞組相連。所述雙向調偏開關安裝在 A、C兩個曲折繞組單元的後半繞組；所述雙向調偏開關為5個檔位；所述檔位的調壓範圍為U。士2X2. 5%，&為相電 壓；所述檔位所能調整的電壓值分別為U。(1+2X2. 5%),U0(l+2. 5% hU。(即為「0」平衡 檔位)；U。(1-2. 5%) ；(1-2X2. 5% )；所述雙向調偏開關「正向」調整的電壓值為U。(1+2.5% )、&(1+2X2. 5% )；所述 雙向調偏開關「反向」調整的電壓值為5% )、&(1-2父2. 5% )。所述補償電網中性點位移電壓UN調整的範圍為5% U。彡UN彡30% U。，其中U。 為相電壓；所述電網中性點位移電壓其特徵在於所述電網中性點位移電壓為電網A、B、C三 相的相電壓的向量和。本發明具有下述優點本發明是在消弧裝置的接地變壓器上加單相調偏開關的方法，把補償電網中性點 位移電壓控制在合適的範圍之內，使其滿足消弧裝置自動跟蹤中性點位移電壓補償的靈敏 度要求。這種方法操作簡單、穩定可靠、經濟實用，有效控制了電網中性點位移電壓在合適 的範圍之內，基本上能滿足消弧裝置測量和自動跟蹤的靈敏度，減小了中性點位移電壓過 高對電網安全穩定運行的威脅，這種方法特別適合於消弧線圈自動跟蹤中性點位移電壓補 償的配電網。
圖1接地變調偏開關安裝位置示意2消弧裝置自動跟蹤補償結構一次接線3雙向調偏開關的結構示意圖
具體實施例方式本實施例中，接地變雙向調偏開關控制補償電網中性點位移電壓的方法的實施總 結如下如圖1所示，所述接地變壓器1的高壓繞組為曲折繞組單元，所述曲折繞組單元由 前半繞組2和後半繞組3組成，所述雙向調偏開關5、6安裝在A、C兩相的曲折繞組單元的 後半繞組；所述消弧裝置4 一端安裝在接地變壓器1的中性點0，一端與大地相連。圖3所示，所述雙向調偏開關1包括可移動抽頭3和5個檔位，所述檔位分別為 「+2」、「+1」、「0」、「-1」、「+2」。所述雙向調偏開關1正向調壓的檔位為「+2」檔位所對應的 電壓為U。(1+2.5% ) ；「+1」、檔位所對應的電壓為U。(1+2X2. 5% )；所述雙向調偏開關1 的平衡檔位為「0」，對應的電壓為U。；所述雙向調偏開關「反向」調壓的檔位為「-1」檔位 所對應電壓值為U。(1-2. 5%) ；「_2」檔位所對應的電壓值為U。(1-2X2. 5% )；其中U。為 相電壓。(1)當中性點位移電壓UN < 5% U0時，滿足不了消弧裝置測量和自動跟蹤的靈敏 度要求時，正向調節調偏開關，使A、C兩相同時正向調整到「+1」檔位或者同時反向調整到 「_1」檔位。(2)當中性點位移電壓滿足5% U。< UN < 30% U。時，可以滿足消弧裝置測量和 自動跟蹤的靈敏度要求時，可以調整調偏開關到「0」檔位。當電網出現三相電位不平衡時， 可以參照B相電位正向調整A相開關到「+1」檔位，同時反向調整C相開關到「-1」檔位；如 果A相或C相相電壓較高，可以調到「_1」檔位或「_2」檔位；如果較低，可以調到「+1」或 「+2」檔位。(3)當中性點位移電壓為30% U。< UN 70% 時，電網報接地故障。以上所述僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施 例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域 的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾也應視為本發明的保 護範圍。
權利要求
本發明提供一種接地變雙向調偏開關控制補償電網中性點位移電壓的方法，所述接地變雙向調偏開關安裝在接地變壓器的高壓繞組上，一般在A、C兩相分別裝兩隻調偏開關，所述雙向調偏開關的特徵在於根據中性點位移電壓的高低進行「正向」或「反向」調整，把補償電網中性點位移電壓調整在合適的範圍之內。所述「正向調整」的特徵在於增加所述接地變壓器高壓繞組匝數，調高相電壓。所述「反向」調整的特徵在於減少所述接地變壓器高壓繞組的匝數，降低相電壓。
2.根據權利要求書1所述接地變壓器的高壓繞組為3個曲折繞組單元，所述繞組單元 由前半繞組和後半繞組組成，所述曲折繞組單元中前半繞組和後半繞組的繞數相同、繞向 相反，所述曲折繞組單元中任一個前半繞組與不同繞組單元的一個後半繞組相連。所述雙 向調偏開關安裝在A、C兩個曲折繞組單元的後半繞組；
3.根據權利要求書2所述雙向調偏開關為5個檔位；所述檔位的調壓範圍為 U。士 2X2.5%，U。為相電壓；所述檔位所能調整的電壓值分別為^(1+2X2.5% )、 &(1+2.5%)、&(即為「0」平衡檔位)；U。(1-2. 5%) ^(1-2X2.5% )；
4.根據權利要求書3，所述雙向調偏開關「正向」調整的電壓值為U^l+2.5% )、 (1+2X2. 5 % )；所述雙向調偏開關「反向」調整的電壓值為&(1-2.5 % )、Uj, (1-2X2. 5% )；
5.根據權利要求書1所述補償電網中性點位移電壓UN調整的範圍為5% U。彡UN彡30% U。，其中U。為相電壓；
6.根據權利要求書4所述補償電網中性點位移電壓其特徵在於所述補償電網為中性 點經消弧線圈接地系統；所述消弧線圈為自動跟蹤中性點位移電壓進行補償的消弧裝置。 所述電網中性點位移電壓為電網A、B、C三相相電壓的向量和。
全文摘要
本發明公開了一種接地變雙向調偏開關控制補償電網中性點位移電壓的方法，所述接地變雙向調偏開關安裝在接地變壓器的高壓繞組上，一般在A、C兩相分別裝兩隻調偏開關，所述雙向調偏開關的特徵在於根據中性點位移電壓的高低進行「正向」或「反向」調壓，有效控制補償電網中性點位移電壓在合適的範圍之內，滿足了消弧裝置測量和自動跟蹤的靈敏度要求，所述「正向」調壓的特徵在於增加所述接地變壓器高壓繞組匝數，調高相電壓，所述「反向」調壓的特徵在於減少所述接地變壓器高壓繞組的匝數，降低相電壓，本方法可應用於消弧線圈自動跟蹤中性點位移電壓補償的配電網，簡單易行、經濟可靠、性能穩定、大大提高自動跟蹤補償消弧裝置的靈敏度，減小了中性點位移電壓過高對電網安全穩定運行的威脅，提高了中性點經消弧線圈補償電網運行的可靠性、安全性和經濟性。
文檔編號H02J3/26GK101895123SQ20101021673
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月5日 優先權日2010年7月5日
發明者曹斌, 李景祿 申請人:李景祿;曹斌