智能pt消諧選相的方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電網(wǎng)安全領(lǐng)域，尤其是消諧選相方法和裝置，具體地說是一種中性點非有效接地電網(wǎng)消除諧振，對單相接地故障智能識別和保護方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在中性點非有效接地電網(wǎng)中，諧振和單相接地是電網(wǎng)運行的主要故障形式，影響電網(wǎng)的安全運行。
[0003]電力系統(tǒng)中存在著許多儲能元件，當(dāng)系統(tǒng)進行操作或發(fā)生故障時，變壓器、互感器等含鐵芯元件的非線性電感元件與系統(tǒng)中電容串聯(lián)可能引起鐵磁諧振，對電力系統(tǒng)安全運行構(gòu)成危害。在中性點不接地的非直接接地系統(tǒng)中，鐵磁式電壓互感器引起的鐵磁諧振過電壓是常見的，是造成事故較多的一種內(nèi)部過電壓。這種過電壓輕則使電壓互感器一次熔絲熔斷，重則燒毀電壓互感器，甚至炸毀瓷絕緣子及避雷器造成系統(tǒng)停運。在一定的電源作用下會產(chǎn)生串聯(lián)諧振現(xiàn)象，導(dǎo)致系統(tǒng)中出現(xiàn)嚴重的諧振過電壓。
[0004]隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴大，城鎮(zhèn)電網(wǎng)電纜化，導(dǎo)致系統(tǒng)單相接地故障電流急劇增加。中性點不接地方式早已不能滿足滅弧和限制弧光過電壓的要求，消弧線圈的容量也被要求越來越大，有些負荷重的變電站單臺大容量的消弧線圈補償裝置已不能滿足要求，需在同一母線安裝兩臺或多臺自動跟蹤補償消弧線圈才能滿足補償要求。這不僅增加消弧線圈的安裝成本，而且要增大安裝空間，帶來諸多不便。并且消弧線圈在單相接地故障的作用也是有限的:1)消弧線圈可降低單相接地過電壓出現(xiàn)的概率但并不能消除間歇性電弧過電壓；
2)可減少弧光重燃的次數(shù)，而不能根除接地電弧的產(chǎn)生；3)只能補償接地電容電流中的工頻分量，而不能補償其中的諧波分量；4)只能補償接地電流中的無功分量(電容電流)，不能補償其中的有功分量；5)不能對高阻性接地故障進行判斷和保護。
[0005]在中性點經(jīng)電阻接地的配網(wǎng)中，由于中性點電阻限制了中性點電壓，不會產(chǎn)生很高的過電壓。同時，接地線路中流過較大的阻性電流，保證零序保護準(zhǔn)確判斷并快速切除故障線路。但是，阻性接地的運行方式也有一定弊端:1)在發(fā)生單相接地時，較大的接地電流可能產(chǎn)生較高的接觸電壓和跨步電壓，對設(shè)備和人身造成威脅，并對周圍通信線路造成干擾；2)單相接地保護動作跳閘，增加了故障跳閘次數(shù)和停電時間，降低了供電可靠性；
3)為保證供電的連續(xù)性，一般采用小電阻接地方式的網(wǎng)絡(luò)對重要用戶需要具有轉(zhuǎn)供電能力，使運行更為復(fù)雜；4)不能對高阻性接地故障進行判斷和保護。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有中壓電網(wǎng)中性點接地方式存在的弊端，提出一種智能化的單相接地保護方案，該方案依據(jù)單相接地故障持續(xù)的時間，分類為瞬時性故障或永久性故障，對瞬時性單相接地故障，保護只動作于報警，保證供電可靠性；對于永久性單相接地故障保護除了報警還動作于跳閘，保證供電安全性。
[0007]本發(fā)明的技術(shù)方案是: 一種智能PT消諧選相的裝置，其特征是它包括三相五柱式電壓互感器PT、微機測控裝置WJCK和跳閘箱TZX，所述的三相五柱式電壓互感器PT用于采集電網(wǎng)中的電網(wǎng)中的三相母線電壓和零序電壓，其二次電壓輸出端與微機測控裝置WJCK的電壓采樣模塊輸入端相連，微機測控裝置WJCK的電流采樣信號輸入端與各條饋線零序CT的二次端相連，采集饋線零序電流信號，微機測控裝置WJCK的ΚΡ..Κη輸出端連接跳閘箱ΤΖΧ，跳閘箱TZX輸出端LL...Ln對應(yīng)連接各條饋線，微機測控裝置WJCK控制跳閘箱TZX動作，切除接地故障饋線；微機測控裝置WJCK的另一條控制輸出端連接消諧固態(tài)繼電器XJ的驅(qū)動端，通過消諧固態(tài)繼電器XJ控制消諧回路的通斷，實現(xiàn)消除諧振。
[0008]本發(fā)明的微機測控裝置WJCK包括:電壓采樣模塊、電流采樣模塊、單片機和繼電器輸出控制模塊，所述的電壓采樣模塊和電流采樣模塊的信號輸出端通過采樣濾波模塊后接單片機的信號輸入端，單片機的控制輸出端與繼電器輸出控制模塊的輸入端相連，單片機對各個電壓采樣、電流采樣進行計算處理和判斷，通過繼電器輸出控制對單相接地故障選線跳閘保護動作和消除諧振。
[0009]—種智能PT消諧選相的方法，應(yīng)用智能PT選相的裝置，它包括以下步驟:采用三相五柱式電壓互感器PT采集電網(wǎng)中的電壓數(shù)據(jù)，當(dāng)出現(xiàn)零序電壓時，電壓采樣模塊對三相母線電壓和零序電壓采樣；電流采樣模塊對各條饋線的零序電流進行采樣，所有采樣值均輸入至單片機，單片機計算并判斷各相電壓與零序電壓的幅值與相位，若三相電壓中:兩相電壓升高、一相電壓降低；或者一相電壓升高、兩相電壓降低，其中任一降低相電壓的相位滯后零序電壓相位90°，則判斷采樣時刻發(fā)生了單相接地故障，滯后零序電壓相位90°的電壓降低相為故障相。
[0010]本發(fā)明的方法還包括接地故障線路的判定步驟:單片機計算各條饋線零序電流的幅值與相位，取幅值排序前四位的饋線電流相位與零序電壓相位比較，判定相位滯后零序電壓相位90°的線路為接地故障線路。
[0011]本發(fā)明的方法還包括選相選線后對單相接地故障的保護步驟:當(dāng)判斷電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障，且與上次單相接地故障發(fā)生時間間隔大于等于設(shè)定值時，查詢當(dāng)前故障是否與上次故障同相和同線；
如果當(dāng)前次故障與上次故障相和故障線路有任一不相同，則判定上次故障為瞬時性接地故障，保持上次故障選相選線報警，而本次故障為新發(fā)生接地故障，記錄故障時刻、相位、線路并報警；
如果當(dāng)前次故障與上次故障同相并同線，則判定該故障為永久性接地故障，進行報警并且對選出的接地線路進行跳閘操作，切除故障線路。
[0012]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明針對不同的單相接地故障的性質(zhì)(瞬時性或永久性)采取不同的保護策略，即有益于供電可靠性，又有益于供電安全性。彌補了現(xiàn)有中壓電網(wǎng)中性點接地方式存在的弊端。
[0013]本發(fā)明將常規(guī)的三相五柱式電壓互感器與微機測控裝置、跳閘箱組合在一起，實用性強，測控簡單可靠，既能提供智能單相接地保護又能可靠消除鐵磁諧振。
[0014]本發(fā)明根據(jù)故障發(fā)生的持續(xù)時間劃分故障為瞬時性或永久性，對瞬時性故障只選線報警，對永久性故障除了報警，還進行選線跳閘，切除故障線路。
[0015]
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明的判別和保護方法流程圖。
[0017]圖2是本發(fā)明的裝置的電結(jié)構(gòu)原理圖。
[0018]圖3是本發(fā)明的微機測控裝置的原理框圖。
[0019]圖中:QS:隔離小車(或隔離開關(guān))；FU:高壓熔斷器；PT:電壓互感器；
XJ:消諧固態(tài)繼電器;WJCK:微機測控裝置；τζχ:跳閘箱；
1l…1n:饋線零序電流輸入端；ΚΡ..Κη:微機測控裝置開出端；
Lb-Ln:跳閘箱開出端
【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明