一種并聯(lián)式消弧線圈自動補償裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明專利涉及電力系統(tǒng)保護領域，特別涉及一種快速補償系統(tǒng)電容電流，并能 自動跟蹤調(diào)節(jié)補償電流同時能正確選出接地線路的消弧線圈自動補償裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，我國電力系統(tǒng)中，110kV及以下的配電網(wǎng)，尤其是35kV配網(wǎng)系統(tǒng)大多采用中 性點經(jīng)消弧線圈接地方式。當發(fā)生單相接地故障時，消弧線圈中流過的電感電流可以補償 電網(wǎng)對地電容電流，減小接地點電流，從而避免電弧的發(fā)生，并能夠抑制鐵磁諧振的發(fā)生， 提高系統(tǒng)的供電可靠性。現(xiàn)在使用的消弧線圈有調(diào)匝式、調(diào)容式、相控式、直流偏磁式和調(diào) 氣隙式，其中調(diào)匝式與調(diào)容式使用的最多。
[0003] 在實際工作中，由于配電網(wǎng)的中性點電位不為零，調(diào)匝式消弧線圈在正常運行時， 往往會與對地電容發(fā)生串聯(lián)諧振，導致阻尼電阻承受很高的電壓，容易導致阻尼電阻的損 壞，且當阻尼電阻并聯(lián)的開關拒動時，由于串聯(lián)諧振容易引起中性點位移電壓進一步加大， 導致系統(tǒng)不穩(wěn)定運行。此外，隨著我國電網(wǎng)規(guī)模的不斷擴大，電力系統(tǒng)運行方式的改變，傳 統(tǒng)的調(diào)匝式消弧線圈只能工作在預調(diào)節(jié)方式下，導致調(diào)匝式消弧線圈無法實現(xiàn)對對地電容 電流的實時測量和跟蹤補償，不能有效地消除接地點的電弧。
[0004] 而調(diào)容式消弧線圈作為隨調(diào)式?jīng)]有阻尼電阻，容易出現(xiàn)串聯(lián)諧振現(xiàn)象和在接地故 障時動作二次投切電容器，電容器會產(chǎn)生較大的沖擊，涌流將對電容器產(chǎn)生不利影響。同 時，由于正常工作時，調(diào)容式消弧線圈遠離補償位置，發(fā)生單相接地故障后，隨后調(diào)節(jié)消弧 線圈到補償位置，需要較大的電容電流，則二次側并聯(lián)的電容值必須較大，且調(diào)節(jié)到全補償 位置至少需要60ms，速度慢，效果差，有可能出現(xiàn)鐵磁諧振。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明專利的發(fā)明目的在于針對現(xiàn)有技術的諸多缺陷，提供一種當配電網(wǎng)發(fā)生單 相接地短路時，能快速補償系統(tǒng)電容電流，并自動跟蹤調(diào)節(jié)補償電容電流同時能正確選出 故障線路的并聯(lián)式消弧線圈自動補償裝置。
[0006] 實現(xiàn)上述目的采用以下技術方案:一種并聯(lián)式消弧線圈自動補償裝置，其特征在 于，該裝置包括Z型變壓器、消弧線圈、阻尼電阻、電容調(diào)節(jié)單元、電感調(diào)節(jié)單元、選線電阻、 可控娃開關和微機控制器;所述Z型變壓器的A、B、C三相繞組分別與輸電線的A、B、C三相連 接，Z型變壓器的中性點與消弧線圈相連，所述消弧線圈設有二次繞組，其一次繞組經(jīng)串接 阻尼電阻接地，阻尼電阻與可控硅開關并聯(lián)接地，所述消弧線圈的二次繞組上并聯(lián)有多組 不同容量的電容調(diào)節(jié)單元、多組不同容量的電感調(diào)節(jié)單元和一個選線電阻;所述電容調(diào)節(jié) 單元均由電容、緩沖電阻、可控硅開關、限流電感和放電電阻構成，且電容與限流電感串聯(lián) 后經(jīng)可控硅開關與放電電阻并聯(lián)，最后再與緩沖電阻串聯(lián);所述電感調(diào)節(jié)單元均由電感、可 控硅開關和放電電阻構成，且電感經(jīng)可控硅開關與放電電阻并聯(lián);該電容調(diào)節(jié)單元與電感 單元分別與可控硅開關串聯(lián)后連接到消弧線圈的二次繞組上;所述選線電阻為阻值較大的 電阻，經(jīng)可控硅開關連接在消弧線圈的二次繞組上;所述裝置中所有可控硅開關均由微機 控制器控制。
[0007] 上述的并聯(lián)式消弧線圈自動補償裝置，其特征在于，消弧線圈的二次繞組電壓為 1000V〇
[0008] 上述的并聯(lián)式消弧線圈自動補償裝置，其特征在于，電容調(diào)節(jié)單元(3)中的可控硅 開關Kl 1、K21、K31、K41開斷狀態(tài)分別與其串聯(lián)的可控硅開關K1、K2、K3、K4的開斷狀態(tài)相反； 電感調(diào)節(jié)單元(4)中的可控硅開關1(51、1(61、1(71、1(81開斷狀態(tài)分別與其串聯(lián)的可控硅開關 1(5、1(6、1(7、1(8的開斷狀態(tài)相反。
[0009] 上述的并聯(lián)式消弧線圈自動補償裝置，其特征在于，選線電阻(5)并聯(lián)在消弧線圈 的二次繞組上。
[0010] 上述的并聯(lián)式消弧線圈自動補償裝置，其特征在于，消弧線圈（2)的一次繞組的電 感值與系統(tǒng)對地電容值匹配，處于全補償狀態(tài)。正常運行時，阻尼繞組(6)消弧線圈二次繞 組并聯(lián)的電感值最小的電感調(diào)節(jié)單元投入運行，使消弧線圈整體遠離諧振點。當發(fā)生單相 接地故障時，立刻斷開此電感調(diào)節(jié)單元和阻尼電阻(6)，同時檢測對地電容電流，控制電感 調(diào)節(jié)單元與電容調(diào)節(jié)單元的接入狀態(tài)。
[0011] 采用上述技術方案，與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：
[0012] 1、本發(fā)明專利消弧線圈的一次繞組的電感與系統(tǒng)的對地電容相匹配，當發(fā)生單相 接地故障時，立即關斷二次繞組的可控硅開關和阻尼電阻，即能實現(xiàn)零延時補償電容電流， 速度快，效率高。
[0013] 2、本發(fā)明專利消弧線圈正常運行時，二次繞組并聯(lián)的所有電感調(diào)節(jié)單元電感值最 小的電感調(diào)節(jié)單元和阻尼電阻投入運行。通過并聯(lián)的電感調(diào)節(jié)單元使消弧線圈整體遠離諧 振點，有效避免串聯(lián)諧振的發(fā)生，且能降低中性點位移電壓，使得阻尼電阻兩端的電壓降 低，起到保護阻尼電阻的作用。
[0014] 3、本發(fā)明專利電容調(diào)節(jié)單元在電容上串聯(lián)限流電感，且并聯(lián)放電電阻后與緩沖電 阻串聯(lián)，放電電阻由可控硅控制開斷。通過串聯(lián)限流電感和緩沖電阻，可以有效抑制電容的 合閘涌流。當斷開此電容調(diào)節(jié)單元時，通過并聯(lián)的放電電阻，可以將電容和限流電感中存儲 的能量快速地釋放掉，為下次投切做準備，避免下次投切式產(chǎn)生過大的沖擊電流而損壞電 容。同時緩沖電阻還起到抑制電感調(diào)節(jié)單元和電容調(diào)節(jié)單元發(fā)生串聯(lián)諧振的作用，防止電 感和電容因諧振損壞。
[0015] 4、本發(fā)明專利由于消弧線圈的一次繞組的電感與系統(tǒng)的對地電容相匹配，處于全 補償狀態(tài)，因此所需電容的容量較小，成本低，并能夠減小占地面積。
[0016] 5、本發(fā)明專利在消弧線圈的二次繞組上并聯(lián)電感調(diào)節(jié)單元，在得到相同電感電流 的同時能降低電感兩端的電壓，降低消弧線圈的成本，減小占地面積。通過在電感兩端并聯(lián) 放電電阻可以在電感退出運行時快速釋放掉電感上的能量，防止下一次投切產(chǎn)生過電壓。
[0017] 6、本發(fā)明專利通過并聯(lián)多組不同容量的電容調(diào)節(jié)單元和不同容量的電感調(diào)節(jié)單 元，可以達到很寬的調(diào)節(jié)范圍。
[0018] 7、本發(fā)明專利在消弧線圈的二次繞組并聯(lián)選線電阻，能夠實現(xiàn)采用小電阻達到選 線的功能，可以避免傳統(tǒng)選線電阻在一次側承受高電壓，減小選線電阻的故障率。
[0019] 7、本發(fā)明專利對提高配電網(wǎng)供電安全可靠性、減小設備損壞、消除鐵磁諧振和保 護運行人員人身安全等方面具有重要的意義。其實用性強，調(diào)節(jié)范圍寬，擴展性強，推廣應 用價值高。
[0020] 下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明專利的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明專利的連接結構示意圖。
[0022] 附圖標記說明：
[0023] 1一Z型接地變壓器;2-消弧線圈；3-電容調(diào)節(jié)單元;4 一電感調(diào)節(jié)單元；5-選線 電阻；6-阻尼電阻；7-微機控制器。C1，C2，C3，C4一電容;L11，L21，L31，L41 一限流電感； 尺11，1?21，1?31，1?41，1?51，1?61，1?71，1?81-放電電阻；1?1，1?2，1?3，1?4一緩沖電阻 ；1(0，1(1，1(2，1(3， K4，K5，K6，K7