一种消弧线圈装置及其抑制冲击电流方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电网系统技术领域，尤其涉及一种消弧线圈装置及其抑制冲击电流方法。
【背景技术】
[0002]近年来，随着电力系统的不断发展，配电网规模也在日益扩大，配网中大范围使用电缆代替传统的架空线路，系统线路的对地电容显著增加，当系统中发生单相接地故障时，对地电容电流增大，会影响电力系统的安全可靠运行。
[0003]目前，在配网系统中，多选用中性点经消弧线圈接地的运行方式，当系统发生瞬间单相接地故障时，可经消弧线圈作用消除，保证系统不断电；当为永久单相接地故障时，消弧线圈动作仍可维持系统运行2小时，可以使运行部门有足够的时间启动备用电源或转移负荷，不至于造成被动;系统单相接地时消弧线圈作用可有效避免电弧接地过电压，对全网电力设备起保护作用。
[0004]相较于传统的调匝式、调气隙式的消弧线圈，现配网中大量使用了随调式智能消弧线圈。该消弧线圈其结构与普通变压器一样，具有高压绕组和低压绕组，芯柱无气隙，结构简单。不仅可以实现电感电流连续可调，而且增设了滤波装置，通过调节晶闸管的触发角来控制二次绕组的电流，实现一次侧电感电流的连续可控。三次绕组为LC滤波电路，用来抑制晶闸管导通时产生的谐波电流。当电网正常运行时，三次绕组的滤波电路在基频下呈容性，等效电路亦呈容性，对电力系统正常运行没有影响；当晶闸管初始导通时，由于漏抗的作用，等效电路呈感性。逐渐调节晶闸管的触发控制角可以改变晶闸管的导通角在0°?180°之间变化，以实现消弧线圈电感量的连续调节。系统正常运行时，消弧线圈远离谐振点工作，而当发生单相接地故障时，立即调节到补偿状态，这样可有效避免消弧线圈与对地电容发生串联谐振，和常规消弧线圈相比，随调式消弧线圈具有实时跟踪配电网，灵活进行补偿的优点。
[0005]但在实际应用中发现，在中性点经随调式消弧线圈接地系统中，当系统中发生单相接地故障后，若消弧线圈未可靠投入，对地电容上的电荷无法通过中性点释放，只能从电压互感器中泄放，因而会在电压互感器中形成高幅值的冲击电流，导致电压互感器烧毁。
【发明内容】
[0006]本发明实施例的目的是提供一种能够有效抑制电网系统冲击电流的消弧线圈及其抑制冲击电流的方法。
[0007]为达上述目的，本发明提供一种消弧线圈装置，所述消弧线圈装置包括消弧线圈本体、可控硅控制回路以及滤波回路，所述消弧线圈本体包括一次绕组和若干二次绕组，所述一次绕组并联有电阻器;所述消弧线圈装置用于连接在电网系统中，所述电网的中性点经所述消弧线圈装置接地。
[0008]优选的，上述一次绕组包括高压端和低压端，所述电阻器并联于所述低压端和高压端之间，所述低压端接地。
[0009]优选的，上述消弧线圈装置还包括第一二次绕组，所述第一二次绕组为控制绕组可与控硅控制回路连接;所述消弧线圈装置还包括第二二次绕组，所述第二二次绕组与滤波回路连接。
[0010]优选的，上述滤波回路包括分别并联连接在第二二次绕组两端第一谐波滤波支路和第二谐波滤波支路;所述滤波回路与第二二次绕组之间串联连接有投切开关。
[0011 ]为达上述目的，本发明还提供一种抑制冲击电流方法，所述方法包括:当电网系统中发生单相接地故障，且连接于电网系统中性点的消弧线圈未可靠投入运行，与消弧线圈并联的电阻器接入中性点，抑制对地电容上的冲击电流;所述消弧线圈包括一次绕组和若干二次绕组，所述电阻器并联于一次绕组的高压端和低压端之间。
[0012]优选的，上述方法还包括当电网系统中未发生单相接地故障时，所述接地电阻断开与中性点的连接。
[0013]本发明实施例的有益效果是:通过在随调式消弧线圈高压端和低压端间并联一个接地电阻器，有效解决了系统中发生单相接地故障后，对地电容电荷无释放通道，电压互感器中将出现高幅值的冲击电流的问题，加装接地电阻器后，电压互感器中的冲击电流幅值将被限制在绝缘可承受范围内，不会引起烧毁事故。
【附图说明】
[0014]图1为本发明配电网系统安装并联电阻器示意图；
[0015]图2为本发明随调式消弧线圈并联电阻器示意图；
[0016]图3为本发明消弧线圈未投入运行发生高频熄弧时电压互感器中电流波形图；
[0017]图4为本发明消弧线圈未投入运行但并联接地电阻器后发生高频熄弧时电压互感器中电流波形图。
【具体实施方式】
[0018]为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不能用来限制本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的各种方式可以相互组合。
[0019]如图1所示，本发明配电网系统包括三相完全平衡的第一电网Ea、第二电网Eb、及第三电网Ec;分别与第一电NEa、第二电网Eb、及第三电网Ec串联的第一电感La、第二电感Lb、及第三电感Lc;与第一电网Ea、第二电网Eb、及第三电网Ec并连的接地总电容Co;及连接于第一电网Ea、第二电网E。、及第三电网Ec电网的中性点的消弧线圈装置，其中中性点经消弧线圈装置接地。消弧线圈装置包括消弧线圈和消弧线圈并联的电阻，第一电网Ea、第二电网Eb、及第三电网Ec中性点经消弧线圈和电阻分别接地。本发明的消弧线圈装置为随调式消弧线圈。
[0020]如图2所示，消弧线圈装置包括消弧线圈本体、可控硅控制回路以及滤波回路，消弧线圈本体包括一次绕组和若干二次绕组，一次绕组连接在电网主回路中，一次绕组的高压端和低压端并联电阻器，低压端接地;若干二次绕组包括第一二次绕组和第二二次绕组，第一二次绕组为控制绕组，连接可控硅控制回路，可控硅控制回路主要包括一对反并联的可控硅SCR，通过调节可控硅的触发角度来调节第一二次绕组的电感值。第二二次绕组连接滤波回路，滤波回路包括分别并联连接在第二二次绕组两端第一谐波滤波支路和第二谐波滤波支路，第一和第二谐波滤波支路分别为串联连接的电容和电感。可选的，第一谐波滤波支路可以为3次谐波滤波支路，用于滤除3次谐波;第二谐波滤波支路可以为5次谐波滤波支路，用于滤除5次谐波。可选的，本实施例中还可以在滤波回路与第二二次绕组之间串联连接有投切