快速可连续调节消弧线圈在小电流接地系统中的应用研究

【摘要】：城市配电网因为其电压等级较低，为了提高系统供电的可靠性，曾广泛采用中性点不接地系统方式。近年来，由于国家对城市电网的大规模改造，城市配电网规模的不断发展，使得配电网络越来越大，再加上城网中大量使用电缆，使系统的接地电容电流大大增加。这使得系统单相接地故障电流大大的增加，接地电弧不能自动熄灭，越来越多的瞬间单相接地故障不能自动消除。为了解决这一问题，我国现在普遍采用中性点经消弧线圈接地的补偿方式。 中性点经消弧线圈接地后，有效减小了流过故障点的电容电流，减小了弧光接地过电压，有利于电弧熄灭。但是这种方式目前还存在不足，因为故障线路零序电流的大小和方向与消弧线圈的补偿度有关，这样系统零序电流的分布就变得十分复杂，这样对系统保护的配置，尤其是故障选线保护的配置存在相当大的难度。在这种系统中，一旦接地选线保护方法完善，消弧线圈接地方式无疑将成为配电网中性点接地方式的首选之一。 传统消弧线圈接地系统选线保护的选线准确率不高，漏选和误选的问题比较严重，这主要是因为消弧线圈电感量的离线调节（系统接地时绝对不允许调节消弧线圈的电感量）。为了解决这一问题，出现了带负载调节开关的消弧线圈，这种消弧线圈虽然解决了消弧线圈的在线调节问题，但其电感的调节量是非连续的，且调节速度很慢。本文提出一种采用电力电子技术的快速可连续调节消弧线圈，并首次采用SABER仿真软件来设计，将仿真设计的结果与实际实验结果相比较，提出一种基于这种消弧线圈的小电流接地系统的故障选线原理。它利用线路零序电流的动态变化量来选线，这种方法是以线路零序电流与消弧线圈感性电流的相关性为基础。这种选线方案，具有一定的创新意义，有很高的实用价值。为消弧线圈补偿接地系统提供了一种较为完善的故障选线方法，从而在理论上解决了传统方法选线准确率低的问题。本文从理论上证明了该判据，然后通过SABER仿真验证该选线判据正确性。 本文以中性点经消弧线圈接地系统的故障选线新理论为研究的主要内容，对新型快速可调节消弧线圈下的选线保护理论作了一些有益的探索。