新型快速可调节消弧线圈接地系统的研究

【摘要】： 近年来，由于城市配电网络规模的不断发展，以及城网中大量使用电缆，使得系统的接地电容电流大大增加，系统单相接地故障时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，有效地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。 本论文基于一种新型消弧线圈接地方式，暂取名为“新型快速可调节消弧线圈”。采用这种接地方式，消弧线圈的电感量具有快速、连续可调节性。为实现此项功能，论文提出了一种全新的采用CAN总线的主从机控制消弧线圈接地系统的调节控制方法。 采用电力电子技术实现消弧线圈的控制是利用可控硅的相控方式对消弧线圈实现电感量可调的原理。由于其特有的谐波问题、耐压问题等，本论文涉及的一种新型消弧线圈，通过消弧线圈的特殊设计，使常规耐压范围的可控硅技术可以应用于6-10kV和更高电压等级的系统，解决了可控硅控制应用于消弧线圈的根本问题，为实现电感量的快速调节打下了基础。依据可控硅控制消弧线圈接地系统的快速可控性，一改传统的电网正常运行时调节消弧线圈接近于全补偿的预调谐方法，提出正常运行时采用脱谐方法抑制串联谐振过电压；故障时立即调节消弧线圈电感量达到与对地电容谐振，以利熄弧的新型调节原理和方法。论文为实现新型消弧线圈的快速调节和故障选线保护设计了一套计算机控制系统，在控制系统中解决了同步采样，频率锁相跟踪和全数字化可控硅触发控制等问题，实现了微机化的控制系统方案，可满足无人值守变电站的需求。 论文提出的新型快速可调节消弧线圈接地系统及其控制理论在我国城网改造中有着重大的应用前景。