专利名称：并联电阻式自动跟踪消弧补偿及选线装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动跟踪消弧补偿及选线装置，尤其涉及一种可控并联电阻式自动跟踪消弧补偿及选线装置，用于提高电力系统运行的安全可靠性以及对接地故障的准确处理，适用于3-66KV电力系统配电网对中性点接地方式和单相接地选线的处理。
目前消弧线圈控制装置及接地选线装置都没有在消弧线圈两端并联可控电阻，更没有在避开弧光接地故障后延时投入并联电阻的选线方法。接地发生后通过预调节或者接地后随调使消弧线圈对系统电容电流进行补偿，选线原理依靠单相接地发生时系统自身产生的很小的有功电流、五次谐波或者改变接地残流进行选线，或者利用基波进行选线，由于消弧线圈的补偿作用，基波选线几乎不可能正确，由于有功功率和五次谐波太小，加上线路零序CT存在较大的相移，利用有功功率和五次谐波选线难以保证选线的准确性，残流增量选线由于对高阻接地存在原理上的缺陷，选线准确性不能在任何类型的接地情况下都保证准确。另外目前的消弧线圈系统一旦在接地消失后发生串联谐振，由于系统阻尼太小，系统难以消除谐振。
为实现这样的目的，本实用新型的技术方案中，在消弧线圈两端并联一个受计算机控制投切状态的电阻，由计算机控制并联电阻的投切及对故障的判断，通过正确选线切除故障线路。
本实用新型由Z型接地变压器B、消弧线圈L、阻尼电阻R、并联电阻器PCR、控制并联电阻器的真空接触器或者可控硅K、零序电流互感器CT、避雷器、隔离刀闸开关以及由PC104工控机为内核的微机测控装置组成。接地变压器用于产生中性点以及兼作站用变，中性点接单相隔离刀闸开关，然后接消弧线圈的一端和投切并联电阻的真空接触器或者可控硅的一端，消弧线圈另外一端接阻尼电阻到地。真空接触器或者可控硅的另一端接并联电阻到地。变压器中性点同时接有避雷器保护。
系统各条出线装设的零序电流互感器连接到微机测控装置，微机测控装置可以对一套或者两套消弧线圈自动跟踪及选线装置进行单相接地故障选线。
接地发生时消弧线圈对瞬时性接地进行补偿，瞬时性接地故障立即消除，如果发生稳定接地故障，装置内部计算机判断在延时时间(可键盘设定)后接地仍未消除，计算机控制立即投入并联电阻，投入不到一秒时间后自动切除并联电阻，计算机根据在这段时间内对各条线路零序电流的采样进行分析，通过FFT算法得到各线路基波零序电流，迅速找出接地故障线路，并可以选择跳闸自动切除故障线路，保证系统安全运行。
本实用新型即利用了消弧线圈接地补偿电容电流的优点，还充分利用了电阻接地电流选线的特点，又有别于消弧线圈并联电阻接地方式。而且计算机控制并联电阻的投切状态，并联电阻投入时间小于1秒，极大地减小了电阻的投入对系统灭弧能力的影响和系统对并联电阻热容量的要求，另外，本选线方法不需要对各条出线的零序电流互感器进行极性校正，非常具有实用价值。
本实用新型能够对金属性接地、高阻接地以及母线接地进行正确判断，迅速找出接地故障线路，选线准确率极高。由于并联电阻投入时提供较大的阻尼，因此本实用新型通过选线跳闸切除故障线路，可以很好地区分是串联谐振还是接地发生。
及具体实施方式
以下通过附图及具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步描述。
图1为本实用新型的结构示意图。
如图所示，本实用新型由Z型接地变压器B、消弧线圈L、阻尼电阻R、并联电阻器PCR、控制并联电阻器的真空接触器或者可控硅K、零序电流互感器CT、单相电压互感器PT、避雷器MOA、隔离刀闸开关G、各出线零序电流互感器CT1-CT48、阻尼电阻保护单元PR以及由PC104工控机为内核的微机测控装置XHK组成。接地变压器B通过闸刀开关连接到母线，其中性点经单相隔离开关G，连接到消弧线圈L，消弧线圈L的一端连接控制并联电阻PCR的真空接触器或者可控硅K，并经并联电阻PCR到地，消弧线圈L的另外一端经过阻尼电阻R到地，阻尼电阻R并接一个阻尼电阻保护单元PR。变压器中性点同时接有避雷器。单相电压互感器PT、消弧线圈L及零序电流互感器CT均连接到微机测控装置XHK。
系统各条出线装设的零序电流互感器CT1-CT48与微机测控装置XHK相连，微机测控装置XHK可以对一套或者两套消弧线圈自动跟踪及选线装置进行单相接地故障选线。
系统通过CT和PT对系统中性点电流和电压进行采样，通过计算系统电容电流，控制消弧线圈自动跟踪系统电容电流的变化。接地发生后，通过PT信号和开口三角电压Ud启动选线程序，通过各条出线装设的零序电流互感器CT1-CT48检测出线零序电流，微机测控装置XHK对接地线路准确选线。阻尼电阻R在接地发生时被阻尼电阻保护单元PR自动短接保护。
图2为单相接地发生后的系统等效电路图。
单相接地发生后，通过理论计算得到各回出线线路系数K和电阻投切有关的系统系数δ，根据系数δ判定是母线接地还是非母线接地，通过线路系数K找出接地故障线路。其中系数δ=ΔIiΔIjIjIi]]>式中ΔIi为第i条线路并联电阻投切前后的零序电流的变化量，而ΔIj为第j条线路并联电阻投切前后的零序电流的变化量。线路系数K由以下式子确定K2=[g0gd(g0+gd)+gdx2-2gdxωc]2+[gd2x-(3gd+g0)(gd+g0)ωc-x2ωc]2ω2c2{4gd2x2+[(3gd+g0)(gd+g0)+x2]2}]]>式中gd为接地导纳g0为并联电阻导纳X为对地总电容导纳-消弧线圈导纳K的实际意义为故障线路和正常线路零序电流之比，考虑到系统电容电流的实际大小，g0的取值保证在线路发生单相接地时，故障线路比正常线路零序电流有着明显增大。如果是母线接地，各条线路零序电流增加的比率相同，K值趋近于100％。
10kV系统中性点装设消弧线圈之后，当系统发生单相接地时，经消弧线圈补偿之后的接地点残流通常小于5A，10kV出线零序CT二次侧电流很弱，容易受到干扰影响选线的准确性。并联电阻后，增加了零序电流的有功分量，本选线方法克服了残流增量法接地后调整消弧线圈以及对高阻接地选线不准的缺点，能够正确对金属接地、高阻接地和母线接地进行选线，选线准确性极高。
权利要求1.一种并联电阻式自动跟踪消弧补偿及选线装置，其特征在于接地变压器B的中性点经单相隔离开关G连接到消弧线圈L、避雷器MOA及单相电压互感器PT，消弧线圈L的一端连接控制并联电阻PCR的真空接触器或者可控硅K，并经并联电阻PCR到地，消弧线圈L的另外一端经过阻尼电阻R到地，阻尼电阻R并接一个阻尼电阻保护单元PR，单相电压互感器PT、消弧线圈L、零序电流互感器CT均连接到微机测控装置XHK。
专利摘要一种并联电阻式自动跟踪消弧补偿及选线装置，接地变压器中性点连接消弧线圈、避雷器及单相电压互感器，消弧线圈的一端连接控制并联电阻PCR的真空接触器或者可控硅K，并经并联电阻PCR到地，另一端经阻尼电阻到地。本实用新型通过在消弧线圈两端并联一个受计算机控制投切状态的电阻，由微机测控装置控制并联电阻的投切，能对金属性接地、高阻接地以及母线接地进行正确判断，迅速找出接地故障线路，选线准确率非常高。
文档编号H02H9/08GK2521811SQ0221533
公开日2002年11月20日 申请日期2002年1月24日 优先权日2002年1月24日
发明者陈邦栋, 王建忠, 杨小强, 李峰 申请人:上海思源电气股份有限公司