一種消弧線圈裝置及其抑制沖擊電流方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電網(wǎng)系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種消弧線圈裝置及其抑制沖擊電流方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，配電網(wǎng)規(guī)模也在日益擴(kuò)大，配網(wǎng)中大范圍使用電纜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的架空線路，系統(tǒng)線路的對(duì)地電容顯著增加，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障時(shí)，對(duì)地電容電流增大，會(huì)影響電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行。
[0003]目前，在配網(wǎng)系統(tǒng)中，多選用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行方式，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生瞬間單相接地故障時(shí)，可經(jīng)消弧線圈作用消除，保證系統(tǒng)不斷電；當(dāng)為永久單相接地故障時(shí)，消弧線圈動(dòng)作仍可維持系統(tǒng)運(yùn)行2小時(shí)，可以使運(yùn)行部門(mén)有足夠的時(shí)間啟動(dòng)備用電源或轉(zhuǎn)移負(fù)荷，不至于造成被動(dòng);系統(tǒng)單相接地時(shí)消弧線圈作用可有效避免電弧接地過(guò)電壓，對(duì)全網(wǎng)電力設(shè)備起保護(hù)作用。
[0004]相較于傳統(tǒng)的調(diào)匝式、調(diào)氣隙式的消弧線圈，現(xiàn)配網(wǎng)中大量使用了隨調(diào)式智能消弧線圈。該消弧線圈其結(jié)構(gòu)與普通變壓器一樣，具有高壓繞組和低壓繞組，芯柱無(wú)氣隙，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。不僅可以實(shí)現(xiàn)電感電流連續(xù)可調(diào)，而且增設(shè)了濾波裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)晶閘管的觸發(fā)角來(lái)控制二次繞組的電流，實(shí)現(xiàn)一次側(cè)電感電流的連續(xù)可控。三次繞組為L(zhǎng)C濾波電路，用來(lái)抑制晶閘管導(dǎo)通時(shí)產(chǎn)生的諧波電流。當(dāng)電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，三次繞組的濾波電路在基頻下呈容性，等效電路亦呈容性，對(duì)電力系統(tǒng)正常運(yùn)行沒(méi)有影響；當(dāng)晶閘管初始導(dǎo)通時(shí)，由于漏抗的作用，等效電路呈感性。逐漸調(diào)節(jié)晶閘管的觸發(fā)控制角可以改變晶閘管的導(dǎo)通角在0°?180°之間變化，以實(shí)現(xiàn)消弧線圈電感量的連續(xù)調(diào)節(jié)。系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，消弧線圈遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)工作，而當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，立即調(diào)節(jié)到補(bǔ)償狀態(tài)，這樣可有效避免消弧線圈與對(duì)地電容發(fā)生串聯(lián)諧振，和常規(guī)消弧線圈相比，隨調(diào)式消弧線圈具有實(shí)時(shí)跟蹤配電網(wǎng)，靈活進(jìn)行補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)。
[0005]但在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)，在中性點(diǎn)經(jīng)隨調(diào)式消弧線圈接地系統(tǒng)中，當(dāng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障后，若消弧線圈未可靠投入，對(duì)地電容上的電荷無(wú)法通過(guò)中性點(diǎn)釋放，只能從電壓互感器中泄放，因而會(huì)在電壓互感器中形成高幅值的沖擊電流，導(dǎo)致電壓互感器燒毀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例的目的是提供一種能夠有效抑制電網(wǎng)系統(tǒng)沖擊電流的消弧線圈及其抑制沖擊電流的方法。
[0007]為達(dá)上述目的，本發(fā)明提供一種消弧線圈裝置，所述消弧線圈裝置包括消弧線圈本體、可控硅控制回路以及濾波回路，所述消弧線圈本體包括一次繞組和若干二次繞組，所述一次繞組并聯(lián)有電阻器;所述消弧線圈裝置用于連接在電網(wǎng)系統(tǒng)中，所述電網(wǎng)的中性點(diǎn)經(jīng)所述消弧線圈裝置接地。
[0008]優(yōu)選的，上述一次繞組包括高壓端和低壓端，所述電阻器并聯(lián)于所述低壓端和高壓端之間，所述低壓端接地。
[0009]優(yōu)選的，上述消弧線圈裝置還包括第一二次繞組，所述第一二次繞組為控制繞組可與控硅控制回路連接;所述消弧線圈裝置還包括第二二次繞組，所述第二二次繞組與濾波回路連接。
[0010]優(yōu)選的，上述濾波回路包括分別并聯(lián)連接在第二二次繞組兩端第一諧波濾波支路和第二諧波濾波支路;所述濾波回路與第二二次繞組之間串聯(lián)連接有投切開(kāi)關(guān)。
[0011 ]為達(dá)上述目的，本發(fā)明還提供一種抑制沖擊電流方法，所述方法包括:當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障，且連接于電網(wǎng)系統(tǒng)中性點(diǎn)的消弧線圈未可靠投入運(yùn)行，與消弧線圈并聯(lián)的電阻器接入中性點(diǎn)，抑制對(duì)地電容上的沖擊電流;所述消弧線圈包括一次繞組和若干二次繞組，所述電阻器并聯(lián)于一次繞組的高壓端和低壓端之間。
[0012]優(yōu)選的，上述方法還包括當(dāng)電網(wǎng)系統(tǒng)中未發(fā)生單相接地故障時(shí)，所述接地電阻斷開(kāi)與中性點(diǎn)的連接。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例的有益效果是:通過(guò)在隨調(diào)式消弧線圈高壓端和低壓端間并聯(lián)一個(gè)接地電阻器，有效解決了系統(tǒng)中發(fā)生單相接地故障后，對(duì)地電容電荷無(wú)釋放通道，電壓互感器中將出現(xiàn)高幅值的沖擊電流的問(wèn)題，加裝接地電阻器后，電壓互感器中的沖擊電流幅值將被限制在絕緣可承受范圍內(nèi)，不會(huì)引起燒毀事故。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本發(fā)明配電網(wǎng)系統(tǒng)安裝并聯(lián)電阻器示意圖；
[0015]圖2為本發(fā)明隨調(diào)式消弧線圈并聯(lián)電阻器示意圖；
[0016]圖3為本發(fā)明消弧線圈未投入運(yùn)行發(fā)生高頻熄弧時(shí)電壓互感器中電流波形圖；
[0017]圖4為本發(fā)明消弧線圈未投入運(yùn)行但并聯(lián)接地電阻器后發(fā)生高頻熄弧時(shí)電壓互感器中電流波形圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并不能用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的各種方式可以相互組合。
[0019]如圖1所示，本發(fā)明配電網(wǎng)系統(tǒng)包括三相完全平衡的第一電網(wǎng)Ea、第二電網(wǎng)Eb、及第三電網(wǎng)Ec;分別與第一電NEa、第二電網(wǎng)Eb、及第三電網(wǎng)Ec串聯(lián)的第一電感La、第二電感Lb、及第三電感Lc;與第一電網(wǎng)Ea、第二電網(wǎng)Eb、及第三電網(wǎng)Ec并連的接地總電容Co;及連接于第一電網(wǎng)Ea、第二電網(wǎng)E。、及第三電網(wǎng)Ec電網(wǎng)的中性點(diǎn)的消弧線圈裝置，其中中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈裝置接地。消弧線圈裝置包括消弧線圈和消弧線圈并聯(lián)的電阻，第一電網(wǎng)Ea、第二電網(wǎng)Eb、及第三電網(wǎng)Ec中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈和電阻分別接地。本發(fā)明的消弧線圈裝置為隨調(diào)式消弧線圈。
[0020]如圖2所示，消弧線圈裝置包括消弧線圈本體、可控硅控制回路以及濾波回路，消弧線圈本體包括一次繞組和若干二次繞組，一次繞組連接在電網(wǎng)主回路中，一次繞組的高壓端和低壓端并聯(lián)電阻器，低壓端接地;若干二次繞組包括第一二次繞組和第二二次繞組，第一二次繞組為控制繞組，連接可控硅控制回路，可控硅控制回路主要包括一對(duì)反并聯(lián)的可控硅SCR，通過(guò)調(diào)節(jié)可控硅的觸發(fā)角度來(lái)調(diào)節(jié)第一二次繞組的電感值。第二二次繞組連接濾波回路，濾波回路包括分別并聯(lián)連接在第二二次繞組兩端第一諧波濾波支路和第二諧波濾波支路，第一和第二諧波濾波支路分別為串聯(lián)連接的電容和電感。可選的，第一諧波濾波支路可以為3次諧波濾波支路，用于濾除3次諧波;第二諧波濾波支路可以為5次諧波濾波支路，用于濾除5次諧波?？蛇x的，本實(shí)施例中還可以在濾波回路與第二二次繞組之間串聯(lián)連接有投切