本實(shí)用新型涉及一種中性點(diǎn)接地方式，具體涉及一種220kV變電站消弧線圈并聯(lián)小電阻接地系統(tǒng)，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，小電阻不投入運(yùn)行，只有在系統(tǒng)發(fā)生消除不掉的接地故障時(shí)，短時(shí)間內(nèi)投入小電阻，用于切除故障線路。

故障線路切除后，小電阻控制器可以根據(jù)整定時(shí)間自動(dòng)切除小電阻，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

背景技術(shù)：

世界各個(gè)國(guó)家的電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式并不完全相同，不同國(guó)家和地區(qū)的中性點(diǎn)接地方式主要是根據(jù)各自的電網(wǎng)整體結(jié)構(gòu)和實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)確定的[1]。針對(duì)不同電壓等級(jí)的電力網(wǎng)，不同地區(qū)所采用的接地方式與自身的電網(wǎng)布局特點(diǎn)、自身發(fā)展情況、線路運(yùn)行方式、制造水平以及自然環(huán)境(比如雷雨天氣)等因素息息相關(guān)。

美國(guó)電網(wǎng)一直采用直接接地或經(jīng)低電阻、低電抗的中性點(diǎn)有效接地方式；俄羅斯大多采用的仍是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式；日本66kV的配電網(wǎng)中，會(huì)根據(jù)電網(wǎng)自身情況的不同分別采用經(jīng)電阻、電抗和消弧線圈的接地方式，而220kV的電網(wǎng)系統(tǒng)采用經(jīng)電阻的接地方式。

綜上所述，經(jīng)消弧線圈接地和經(jīng)電阻接地是國(guó)外中壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地采用的兩種主要方式，具體方案的確定會(huì)根據(jù)以往運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和地區(qū)實(shí)際電網(wǎng)情況的不同而存在差異，目前尚沒(méi)有消弧線圈并聯(lián)小電阻接地系統(tǒng)的應(yīng)用先例。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種安全性高且成本低，反應(yīng)靈敏的220kV變電站消弧線圈并聯(lián)小電阻接地系統(tǒng)，與220kV主變壓器連接，常用在220kV變電站，此類(lèi)變電站常規(guī)配備有繼電保護(hù)裝置，該接地系統(tǒng)包括小電阻單元與消弧線圈單元，用于配電系統(tǒng)中性點(diǎn)接地。所述的小電阻單元包括投切開(kāi)關(guān)與小電阻，二者串聯(lián)后接地，投切開(kāi)關(guān)控制小電阻的接入與切除；

所述的消弧線圈單元包括斷路器、消弧線圈、阻尼電阻，斷路器與消弧線圈、阻尼電阻三者串聯(lián)后接地；

小電阻單元與消弧線圈單元并聯(lián)后接入主變壓器；消弧線圈與小電阻并聯(lián)運(yùn)行，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈投入運(yùn)行，小電阻不投入運(yùn)行，只有在系統(tǒng)發(fā)生消除不掉的接地故障時(shí)，短時(shí)間內(nèi)投入小電阻，用于切除故障線路。。

進(jìn)一步地，在本系統(tǒng)中設(shè)置電壓互感器，與小電阻單元及消弧線圈單元并聯(lián)，來(lái)測(cè)定中性點(diǎn)的電壓值。

進(jìn)一步地，在消弧線圈單元接地部位設(shè)置一電流互感器，來(lái)測(cè)定零序故障電流。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)供電的安全可靠性和連續(xù)性

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈并小電阻接地系統(tǒng)當(dāng)發(fā)生瞬時(shí)接地故障時(shí)消弧線圈就會(huì)發(fā)揮作用消滅電弧，從根本上解除線路故障；同時(shí)該種接地方式能夠自動(dòng)識(shí)別永久性故障，故障一旦被檢測(cè)出，立即投入小電阻，與繼電保護(hù)裝置，配合瞬時(shí)解除故障，盡可能的縮短故障時(shí)間，降低相間短路事故發(fā)生的概率，確保整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。這里所述的繼電保護(hù)裝置為變電站常規(guī)配的保護(hù)裝置。

(2)電氣設(shè)備和線路的絕緣水平

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈并小電阻的接地系統(tǒng)，感性電流會(huì)補(bǔ)償一定的容性電流，補(bǔ)償?shù)脑綇氐?，電網(wǎng)運(yùn)行就會(huì)越接近諧振頻率運(yùn)行，產(chǎn)生的弧光過(guò)電壓的數(shù)值就會(huì)越低，相應(yīng)的對(duì)設(shè)備絕緣水平要求也隨之降低，節(jié)約電網(wǎng)設(shè)備成本。

(3)繼電保護(hù)的選擇性和靈敏性

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈并小電阻接地的方式通過(guò)瞬時(shí)接入小電阻，能夠很好地吸取經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)中繼保裝置選擇性較好的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

本技術(shù)方案提出了一種220kV變電站消弧線圈并聯(lián)小電阻接地系統(tǒng)，與220kV主變壓器1連接，主變壓器1與本裝置中間設(shè)有一刀閘2.

如圖1所示，包括小電阻單元與消弧線圈單元，小電阻單元包括投切開(kāi)關(guān)3與小電阻4，二者串聯(lián)在一起接地，投切開(kāi)關(guān)3控制小電阻4的接入與切除；消弧線圈單元包括斷路器5、消弧線圈6及阻尼電阻7，斷路器5與消弧線圈6、阻尼電阻7串聯(lián)后接地。小電阻單元與消弧線圈單元并聯(lián)后接入主變壓器1，這里的變電站常規(guī)配備繼電保護(hù)裝置，主要用于保護(hù)消弧線圈6。

進(jìn)一步地，在本系統(tǒng)中設(shè)置電壓互感器8，與小電阻單元及消弧線圈單元并聯(lián)，來(lái)測(cè)定中性點(diǎn)的電壓值。

進(jìn)一步地，在消弧線圈單元接地部位設(shè)置一電流互感器9，來(lái)測(cè)定零序故障電流。

消弧線圈并小電阻接地方式就是指消弧線圈6與小電阻4并聯(lián)運(yùn)行，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈6投入運(yùn)行，小電阻4不投入運(yùn)行，只有在系統(tǒng)發(fā)生消除不掉的接地故障時(shí)，短時(shí)間內(nèi)投入小電阻4，用于切除故障線路。

在本系統(tǒng)中，小電阻單元的開(kāi)關(guān)3與一控制器連接，控制器用于控制開(kāi)關(guān)3的通或斷，當(dāng)故障線路切除后，控制器可以根據(jù)整定時(shí)間自動(dòng)切除小電阻4，系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。

系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈6投入運(yùn)行，小電阻4則不投入，小電阻4回路的投切開(kāi)關(guān)3斷開(kāi)。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相短路接地故障時(shí)，消弧線圈6會(huì)自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)中的電容電流。如果接地故障為瞬時(shí)性接地故障，很快接地消失，系統(tǒng)恢復(fù)為正常運(yùn)行狀態(tài)，整個(gè)過(guò)程小電阻4不動(dòng)作；若接地故障不消失，可判定為永久性接地故障，此時(shí)，延時(shí)t1時(shí)間后，延時(shí)時(shí)間0.5s-2s可設(shè)，投入小電阻4，投入時(shí)間為t2，0.5s-2s可設(shè)，配合繼電保護(hù)裝置切除故障線路。此時(shí)，系統(tǒng)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)控中性點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，通過(guò)電壓互感器11來(lái)測(cè)定中性點(diǎn)電壓，若電壓恢復(fù)正常，說(shuō)明動(dòng)作正常，故障線路已經(jīng)跳閘，則控制器自動(dòng)切除小電阻4，系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)；若中性點(diǎn)電壓依然很高，經(jīng)過(guò)t2整定時(shí)間后，認(rèn)為系統(tǒng)跳閘裝置異常，故障線路未跳閘，此時(shí)，為保護(hù)小電阻裝置，控制器自動(dòng)切除小電阻4，同時(shí)跳閘異常告警。

電力系統(tǒng)發(fā)生接地故障后，中性點(diǎn)電壓升高。根據(jù)接地類(lèi)型的不同，電壓升高幅度不同，最高值為相電壓。控制器以電壓互感器二次電壓20V為接地告警閾值，超過(guò)即判為接地發(fā)生。由于部分接地為瞬時(shí)接地，會(huì)自行消失，因此此時(shí)小電阻4并不投入。

接地故障發(fā)生后，如果是永久性接地故障，那么就閉合斷路器5，投入相應(yīng)的接地小電阻4。如果零序故障電流值足夠大，那么繼電保護(hù)裝置就會(huì)及時(shí)動(dòng)作，切除該故障線路，接地故障瞬間消失。但是在高阻抗接地的情況下，零序故障電流可能無(wú)法達(dá)到繼電保護(hù)裝置的整定值，導(dǎo)致繼電保護(hù)不能發(fā)生動(dòng)作，此時(shí)，該部分可作為本系統(tǒng)的后備保護(hù)，查找出發(fā)生短路接地故障的線路，并發(fā)出告警提示，以保證電力系統(tǒng)能夠安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

若接地故障消失，一切正常，電力部門(mén)就可對(duì)故障線路進(jìn)行檢修；若接地故障沒(méi)有消失，接地持續(xù)一定時(shí)間，不超過(guò)10秒，接地小電阻4很有可能被燒掉。因此無(wú)論接地故障是否消失，投入小電阻4持續(xù)t2秒(可設(shè)定)后，切除接地小電阻4，可有效防止小電阻4燒毀。

該接地方式結(jié)合了經(jīng)消弧線圈6接地與經(jīng)小電阻4接地方式二者各自的優(yōu)勢(shì)：瞬時(shí)性接地由消弧線圈6自動(dòng)補(bǔ)償，只有當(dāng)發(fā)生永久性接地時(shí)，才短時(shí)內(nèi)投入小電阻4，自動(dòng)切除故障線路。這樣，發(fā)生瞬時(shí)性接地故障時(shí)不需要切除故障線路，也就不會(huì)頻繁地停電，影響用戶(hù)正常用電，保證了系統(tǒng)供電的可靠性；對(duì)于永久性接地故障，短時(shí)間內(nèi)快速投入小電阻4，與繼電保裝置配合切除接地故障線路，從而保障設(shè)備、線路可以安全、穩(wěn)定運(yùn)行。根據(jù)前文的控制流程所設(shè)計(jì)的小電阻4自動(dòng)接入控制裝置由南瑞繼保進(jìn)行開(kāi)發(fā)，以對(duì)消弧線圈6和小電阻4進(jìn)行綜合控制。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。