一种110kV变压器低压侧中性点FACTS接地装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于IlOkV电力变压器低压侧中性点接地技术领域，特别是涉及一种IlOkV变压器低压侧中性点FACTS接地装置。
【背景技术】
[0002]电力系统和电力设备的中性点接地方式有:不接地(绝缘)、经电阻接地(电阻柜)、经电抗接地、经消弧线圈接地(共振接地)、直接接地等几种。就主要运行特征而言，可将各种接地方式归纳为两大类:
[0003]—类是所谓大接地电流系统或有效接地系統，包括中性点直接接地与经小阻抗接地；
[0004]另一类是所谓小接地电流系统，包括中性点不接地与经消弧线圈接地，以及那些中性点经大阻抗接地、因而接地电流被限制到较小数値的系统。
[0005]IlOkV变压器的低压侧一般为1kV或35kV，这两个电压等级的中性点接地方式主要有三种:不接地、谐振接地和电阻接地。中性点不接地方式的接地故障电流小，允许长时间带故障运行，但可能会造成间歇性弧光接地过电压的问题，从而导致事故扩大；中性点谐振接地方式可以使故障点残流减小，达到快速熄弧的目的，但对于永久性故障难以实现故障选线和快速定位；中性点经电阻接地可以有效防止谐振过电压和间歇性弧光接地过电压，但可能会引起对地电势升高，造成通信干扰、危及人身设备安全。
[0006]以上三种接地方式都面临同样的问题:当需要接地方式变化时无法灵活迅速地做出调整。
【发明内容】
[0007]为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种IlOkV变压器低压侧中性点FACTS接地装置。
[0008]为了达到上述目的，本发明提供的I1kV变压器低压侧中性点FACTS接地装置包括:避雷器B、整流桥ZL、第一可控硅G1、第二可控硅G2、电感线圈L、电阻器R和控制器K;其中:避雷器B的一端与变压器低压侧中性点YO连接、另一端与接地体G连接，整流桥ZL为由四个可控娃元件组成的全控整流桥，其上的端子I与中性点YO连接、端子2与接地体G连接、端子3与第一可控硅Gl的阳极连接、端子4与第二可控硅G2的阴极连接，第一可控硅Gl阴极与第二可控硅G2的阳极连接，电感线圈L与第一可控硅Gl相并联，电阻器R与第二可控硅G2相并联;控制器K的六个输出端分别与第一可控硅G1、第二可控硅G2以及组成整流桥ZL的四个可控硅元件的控制极相连接，控制器K的输入端与变电站站控层网络连接，由变电站二次系统直接进行控制。
[0009]本发明提供的I1kV变压器低压侧中性点FACTS接地装置的效果:主变压器连接本接地装置之后，可以快速有效地适应电网运行情况的变化，等效成多种多样的接地方式，从而可以大幅节约接地装置的安装费用，降低工程投资，并且对接地方式做出最适合的调整，对电网的安全运行也有极大的支撑作用。
【附图说明】
[0010]图1为电力变压器低压侧中性点小电阻接地方式电气接线图。
[0011]图2为电力变压器低压侧中性点FACTS接地方式的电气接线图。
[0012]图3为本发明提供的IlOkV变压器低压侧中性点FACTS接地装置结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和具体实施例对本发明提供的I1kV变压器低压侧中性点FACTS接地装置进行详细说明。
[0014]本发明提供的I1kV变压器低压侧中性点FACTS接地装置的接地方式与图1所示的常规小电阻接地方式一致，即图1中与接地变压器T相连的接地电阻Rl的位置即为本接地装置的安装位置，安装后的电气接线形式如图2所示。
[0015]如图3所示，本发明提供的IlOkV变压器低压侧中性点FACTS接地装置包括:避雷器B、整流桥ZL、第一可控硅G1、第二可控硅G2、电感线圈L、电阻器R和控制器K;其中:避雷器B的一端与变压器低压侧中性点YO连接、另一端与接地体G连接，整流桥ZL为由四个可控硅元件组成的全控整流桥，其上的端子I与中性点YO连接、端子2与接地体G连接、端子3与第一可控硅Gl的阳极连接、端子4与第二可控硅G2的阴极连接，第一可控硅Gl阴极与第二可控硅G2的阳极连接，电感线圈L与第一可控硅Gl相并联，电阻器R与第二可控硅G2相并联;控制器K的六个输出端分别与第一可控硅Gl、第二可控硅G2以及组成整流桥ZL的四个可控硅元件的控制极相连接，控制器K的输入端与变电站站控层网络连接，由变电站二次系统直接进行控制。
[0016]所述的控制器K上具备人机交互界面，可手动设定当前的接地方式和控制逻辑，用于对整流桥ZL的触发角进行控制和对第一可控硅Gl及第二可控硅G2的导通与关断进行控制;另外，本装置的所有动作都是在控制器K的控制下完成的。
[0017]所述的避雷器B的作用是防止雷击等过电压将可控硅元件击穿，起保护作用。
[0018]所述的整流桥ZL的作用是可以通过控制触发角来调整输入电流的大小，起参数调整作用，当触发角为90°时，本装置的接地方式为不接地。
[0019]所述的第一可控硅Gl和第二可控硅G2串联组成短路桥臂，其作用是可以分别将电感线圈L和电阻器R进行短接，起接地方式调整的作用。当利用控制器K控制第一可控硅Gl导通，第二可控硅G2断开时，第一可控硅Gl将电感线圈L两侧短接，本装置的FACTS接地方式为电阻接地；当控制第二可控硅G2导通，第一可控硅Gl断开时，第二可控硅G2将电阻器R两侧短接，本装置的FACTS接地方式为消弧线圈接地或称为谐振接地；当控制第一可控硅G1、第二可控娃G2均导通时，本装置的FACTS接地方式为直接接地。
[0020]本发明提供的IlOkV变压器低压侧中性点FACTS接地装置的接地方式可以灵活地在各种接地方式下切换，并可通过整流桥ZL的触发角变化进行快速的参数调整，因此本接地装置具有极大的灵活性，同时该接地装置与保护装置、选线装置相结合也可以达到很好的保护效果，进而保证最优的电网运行效益。
[0021]本发明基于FACTS元件构成整流桥ZL，通过改变整流桥ZL的触发角来达到改变接地参数的目的。同时，本发明考虑到雷击与过电压等因素，为防止电压升高将可控硅元件击穿，在整流桥ZL的交流侧桥臂上并联一组避雷器B，当电压升高至可控硅击穿电压之前，利用避雷器B将过电压消除掉，从而能够有效保护本接地装置。
[0022]本发明提供的IlOkV变压器低压侧中性点FACTS接地装置具有如下特点:
[0023](I)当需要对接地方式做出调整时，仅在控制算法上做出改变，即可使得本发明装置上等效参数快速做出相应的变化。
[0024](2)由于本发明装置的接地方式不但可以在直接接地、电阻接地、谐振接地、不接地之间灵活切换，还可以通过控制整流桥的触发角来灵活控制接地方式的参数调整，当故障发生时，可采用谐振接地减小残流、快速熄弧，如故障未消除则可判断为发生金属性故障，可在一两个周波内转为小电阻接地来进行故障选线，之后转为不接地方式维持长时间带电运行，从而能够保障电力系统的最大运行效益。
【主权项】
1.一种I 1kV变压器低压侧中性点FACTS接地装置，其特征在于:所述的I 1kV变压器低压侧中性点FACTS接地装置包括:避雷器B、整流桥ZL、第一可控硅Gl、第二可控硅G2、电感线圈L、电阻器R和控制器K;其中:避雷器B的一端与变压器低压侧中性点YO连接、另一端与接地体G连接，整流桥ZL为由四个可控硅元件组成的全控整流桥，其上的端子I与中性点YO连接、端子2与接地体G连接、端子3与第一可控硅Gl的阳极连接、端子4与第二可控硅G2的阴极连接，第一可控硅Gl阴极与第二可控硅G2的阳极连接，电感线圈L与第一可控硅Gl相并联，电阻器R与第二可控娃G2相并联;控制器K的六个输出端分别与第一可控娃Gl、第二可控娃G2以及组成整流桥ZL的四个可控硅元件的控制极相连接，控制器K的输入端与变电站站控层网络连接，由变电站二次系统直接进行控制。
【专利摘要】一种110kV变压器低压侧中性点FACTS接地装置。其包括避雷器B、整流桥ZL、第一可控硅G1、第二可控硅G2、电感线圈L、电阻器R和控制器K。本发明提供的110kV变压器低压侧中性点FACTS接地装置的效果：主变压器连接本接地装置之后，可以快速有效地适应电网运行情况的变化，等效成多种多样的接地方式，从而可以大幅节约接地装置的安装费用，降低工程投资，并且对接地方式做出最适合的调整，对电网的安全运行也有极大的支撑作用。
【IPC分类】H02H9/04, H02H9/02
【公开号】CN105655998
【申请号】
【发明人】李盛伟, 王楠, 郭晋芳, 韩晓罡, 范须露, 王梦
【申请人】国网天津市电力公司, 国家电网公司
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2016年3月31日