一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及跟蹤補(bǔ)償裝置領(lǐng)域，具體是一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)配電電網(wǎng)多采用中性點(diǎn)諧振接地方式，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，通過(guò)消弧線圈的補(bǔ)償作用可以有效抑制弧光接地過(guò)電壓，并降低接地故障電流。目前廣泛使用的調(diào)匝式消弧線圈，都工作在過(guò)補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)，為了減小接地殘流，其脫諧度都設(shè)置的比較小，對(duì)于目前的自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，其跟蹤與補(bǔ)償?shù)囊罁?jù)均是電網(wǎng)的電容電流，在實(shí)際的系統(tǒng)中，系統(tǒng)的運(yùn)行方式是不斷的發(fā)生變化，電網(wǎng)中的電容電流也是不斷變化的，所以對(duì)電網(wǎng)電容電流的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)就顯得尤為重要。目前廣泛使用的電容電流的測(cè)量方法是調(diào)諧法和估算法，調(diào)諧法是通過(guò)調(diào)節(jié)消弧線圈的分接頭，依據(jù)位移電壓曲線找到合適的補(bǔ)償點(diǎn)，該法有兩個(gè)缺點(diǎn):第一，對(duì)有載開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)過(guò)于頻繁，會(huì)嚴(yán)重縮短有載開(kāi)關(guān)的壽命，第二，該法對(duì)于特別平衡的系統(tǒng)不適用，很難找到一個(gè)合適的補(bǔ)償點(diǎn)，對(duì)于系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化也很難跟蹤。估算法是通過(guò)調(diào)節(jié)消弧線圈的分接頭，通過(guò)測(cè)量調(diào)節(jié)前后的零序電流、補(bǔ)償電流、中性點(diǎn)電壓，依據(jù)兩點(diǎn)法來(lái)估算電網(wǎng)的電容電流，該法的主要問(wèn)題是有載開(kāi)關(guān)的壽命很難保證。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
本發(fā)明的目的是提供一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，其特征在于:包括提供諧振接地系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地變壓器S1、消弧線圈L1、消弧線圈可控繞組L2、MCU，消弧線圈LI的上端與接地變壓器SI的中性點(diǎn)連接，消弧線圈LI下端與消弧線圈可控繞組L2上端連接，消弧線圈可控繞組L2下端依次串聯(lián)有阻尼電阻R1、電流互感器CT后接地，消弧線圈LI與接地變壓器SI的中性點(diǎn)之間接入有測(cè)量中性點(diǎn)電壓的電壓互感器PT，電壓互感器PT、電流互感器CT分別接入MCU，所述MCU通過(guò)有載開(kāi)關(guān)Kl與消弧線圈LI控制連接，所述阻尼電阻Rl上并聯(lián)有阻尼電阻短接回路，消弧線圈可控繞組L2上并聯(lián)有消弧線圈可控繞組L2投入或退出運(yùn)行控制電路。
[0005]所述的一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述消弧線圈可控繞組L2是與消弧線圈LI同樣材質(zhì)的鐵心電感器。
[0006]所述的一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述阻尼電阻短接回路包括雙向可控硅SCR1、SCR2，阻尼電阻Rl并聯(lián)在雙向可控硅SCRl的Tl極與T2極之間，雙向可控硅SCRl的Tl極與T2極之間還連接有壓敏電阻RV5，雙向可控硅SCRl其中一個(gè)控制極與自身T2極之間連接有相互串聯(lián)的觸發(fā)限流電阻R3、壓敏電阻RV1，雙向可控硅SCR2另一個(gè)控制極與自身Tl極之間連接有相互串聯(lián)的觸發(fā)限流電阻R4、壓敏電阻RV2，雙向可控硅SCR2的Tl極、T2極分別與雙向可控硅SCRl的Tl極、T2極對(duì)應(yīng)連接，且雙向可控硅SCR2的Tl極和T2極之間連接有壓敏電阻RV6，雙向可控硅SCR2其中一個(gè)控制極與自身T2極之間連接有相互串聯(lián)的觸發(fā)限流電阻R5、壓敏電阻RV3，雙向可控硅SCR2另一個(gè)控制極與自身Tl極之間連接有相互串聯(lián)的觸發(fā)限流電阻R6、壓敏電阻RV4。
[0007]所述的一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，其特征在于:所述消弧線圈可控繞組L2投入或退出運(yùn)行控制電路包括雙向可控硅SCR3、SCR4，消弧線圈可控繞組L2并聯(lián)在雙向可控硅SCR4的Tl極與T2極之間，雙向可控硅SCR3的Tl極、T2極分別與雙向可控硅SCR4的Tl極、T2極對(duì)應(yīng)連接，雙向可控硅SCR3的控制極通過(guò)電阻R8接入MCU以接收觸發(fā)信號(hào)，雙向可控硅SCR4的控制極通過(guò)電阻R7接入MCU以接收觸發(fā)信號(hào)。
[0008]一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償方法，其特征在于:在系統(tǒng)正常運(yùn)行條件下，此時(shí)系統(tǒng)與正常的諧振接地系統(tǒng)一樣，依據(jù)消弧線圈可控繞組L2下端的阻尼電阻Rl提供阻尼，防止系統(tǒng)諧振并抑制中性點(diǎn)電壓在15%相電壓以下；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生間歇性接地，依據(jù)消弧線圈LI提供的補(bǔ)償電流來(lái)實(shí)現(xiàn)滅弧，在消弧線圈LI下端串接的阻尼電阻Rl防止系統(tǒng)諧振，并抑制中性點(diǎn)電壓不超過(guò)15%相電壓，以滿足消弧規(guī)程的要求；通過(guò)控制雙向可控硅SCR3，SCR4實(shí)現(xiàn)消弧線圈可控繞組的投入或退出運(yùn)行，依據(jù)消弧線圈可控繞組L2退出和投入運(yùn)行前后測(cè)量的零序電流、補(bǔ)償電流及中性點(diǎn)電壓就可以實(shí)時(shí)計(jì)算出線路的電容電流。，具體包括以下步驟:
(1)、系統(tǒng)正常運(yùn)行，母線電壓正常，MCU控制器給出觸發(fā)信號(hào)，控制雙向可控硅SCR3，SCR4導(dǎo)通，消弧線圈可控繞組L2退出運(yùn)行；
(2 )、當(dāng)需要測(cè)量電網(wǎng)的電容電流時(shí)，MCU控制器控制雙向可控硅SCR3，SCR4斷路，消弧線圈可控繞組L2被投入運(yùn)行，依據(jù)消弧線圈可控繞組L2退出和投入運(yùn)行前后測(cè)量的零序電流、補(bǔ)償電流及中性點(diǎn)電壓就可以實(shí)時(shí)計(jì)算出線路的電容電流；
(3)、依據(jù)測(cè)得的電容電流Ic，通過(guò)控制有載開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)消弧線圈到合適的檔位，提供合適的補(bǔ)償電流；
(4)、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，閉鎖有載開(kāi)關(guān)的調(diào)節(jié)，同時(shí)短接消弧線圈LI串聯(lián)的阻尼電阻R1，消弧線圈LI投入運(yùn)行并提供補(bǔ)償電流，減小接地電流，能夠有效防止電弧重燃，接地消失后，系統(tǒng)恢復(fù)正常。
[0009]本發(fā)明提出了一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置及方法，通過(guò)在消弧線圈下端加裝消弧線圈可控繞組L2，并通過(guò)MCU控制器控制雙向可控硅SCR3、SCR4的通斷，進(jìn)而控制消弧線圈可控繞組L2的投入或退出運(yùn)行，通過(guò)采集消弧線圈可控繞組L2的投入和退出運(yùn)行前后的零序電流、補(bǔ)償電流、中性點(diǎn)電壓依據(jù)估算法實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)電容電流的實(shí)時(shí)測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)跟蹤和實(shí)時(shí)補(bǔ)償。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)框圖；
圖2為本發(fā)明中阻尼電阻短接電路圖；
圖3為本發(fā)明中消弧線圈可控繞組L2投入或退出運(yùn)行控制電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，一種諧振接地系統(tǒng)自動(dòng)跟蹤補(bǔ)償裝置，包括提供諧振接地系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地變壓器S1、消弧線圈L1、消弧線圈可控繞組L2、MCU，消弧線圈LI的上端與接地變壓器SI的中性點(diǎn)連接，消弧線圈LI下端與消弧線圈可控繞組L2上端連接，消弧線圈可控繞組L2下端依次串聯(lián)有阻尼電阻R1、電流互感器CT后接地，消弧線圈LI與接地變壓器SI的中性點(diǎn)之間接入有測(cè)量中性點(diǎn)電壓的電壓互感器PT，電壓互感器PT、電流互感器CT分別接入MCU，所述MCU通過(guò)有載開(kāi)關(guān)Kl與消弧線圈LI控制連接，所述阻尼電阻Rl上并聯(lián)有阻尼電阻短接回路，消弧線圈可控繞組L2上并聯(lián)有消弧線圈可控繞組L2投入或退出運(yùn)行控制電路。
[0012]消弧線圈可控繞組L2是與消弧線圈LI同樣材質(zhì)的鐵心電感器。
[0013]如圖2所示，阻尼電阻短接回路包括雙向可控硅SCR1、SCR2，阻尼電阻Rl并聯(lián)在雙向可控硅SCRl的Tl極與T2極之間，雙向可控硅SCRl的Tl極與T2極之間還連接有壓敏電阻RV5，雙向可控硅SCRl其中一個(gè)控制極與自身T2極之間連接有相互串聯(lián)的觸發(fā)限流電阻R3、壓敏電阻RVl，雙向可控硅SCR2另一個(gè)控制極與自身TI極之間連接有相互串聯(lián)的觸發(fā)限流