基于三相五柱式消弧线圈接地电网的选线研究.pdf

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1、维普资讯http://www.cqvip.com胡2008年第27卷第2期基于三相五柱式消弧线圈接地电网的选线研究陈奎唐轶(中国矿业大学信电学院221008)摘要分析了三相五柱式消弧线圈的工作原理和单相接地故障时各线路零序测量导纳的特征；结合该消弧线圈的补偿控制特点，提出了针对稳态接地故障的零序导纳增量最大值的接地选线方法；对于电弧性接地故障，利用故障时各线路零序暂态电流的特征，提出了暂态电流互积求和选线法；针对由电弧发展为稳态接地的故障，则综合利用上述两种方法进行综合选线。6kv电网模拟试验和挂网运行验证了该方法的准确性和可行性。关键词三相五柱式消弧线圈接地选线

2、稳态接地电弧接地小电流接地系统容易被其他信号影响而造成失真。因此需要寻找一1引言种能够明显区分接地线路和非接地线路的方法。经单相接地故障是中压供、配电网中最常见的故多年研究，本文提出一种全新结构的三相五柱式消障。由于在中性点不接地的中压电网中，单相接地弧线圈，它具有优良的电气性能和方便快速的调节故障时故障点的电流较小，绝大多数接地故障能自方式。对单相接地选线问题，首先根据接地故障类动消除。因此，从提高供电可靠性出发，以往一般型分为稳态接地故障和暂态接地故障，对稳态接地采用中性点不接地方式，特别是对供电可靠性要求故障，提出的选线方法能明显区分故障线路和非故高的用户，

3、如井下供电、电厂、炼油厂及化工厂等障线路；对暂态接地故障，提出了零序暂态电流互更是如此。随着用户用电设备容量的增加，中压积求和选线法来判断故障线路。供、配电线路，尤其是电缆供电网(如井下供电、2三相五柱式消弧线圈城市供电等)加长，使电网的电容电流增大。对这些电网如不采取补偿措施，则由于单相接地故障时三相五柱式消弧线圈是将消弧线圈和接地变压电容电流大，电弧不能自灭，很容易造成故障点电器合二为一，具备消弧线圈和接地变压器的双重作缆过热使电缆绝缘破坏而引起两相短路或三相短用。消弧线圈无机械传动部分，因此反应速度快。工作可靠，维护量小，噪声低。消弧线圈为干式结路。也可能形

4、成间隙电弧过电压，导致异地两相或构(也可以按用户要求制成油浸式)，可以安装在三相短路，并且此过电压会威胁绝缘薄弱的电器设高压室内，其主回路接线图如图1所示。三相五柱备¨

5、2．5．6．9J。研究表明，中性点经消弧线圈并电阻式消弧线圈的中间三个铁心柱绕有A、B、C三相(或串联电阻)的接地方式能有效地解决上述问题。高压绕组，并联QS和FU后直接与母线相连，而在补偿电网中，准确地查找单相接地支路的问中性点接地，以形成零序电感电流回路，对接地点题一直没有得到很好地解决。已提出的原理有很多的电容电流进行补偿。旁边两个铁心柱作为零序磁种，如有功分量原理、谐波原理、首半波原理、信

6、通回路，并绕有二次绕组。接触器与电抗器相号注入原理、能量原理、零序导纳原理及与小波分连，晶闸管VT与电抗器接通；通过控制接触析和神经网络相结合的原理等，这些原理方法虽然器和vT的导通角来改变二次绕组的电感电流，从解决了一些接地选线的问题，但是选线不准的现象而对一次回路的零序电感电流实现平滑调节。旁边仍占相当的比例¨I9J。其中主要的原因有：①单相两个铁心柱与中间柱间的气隙用来调节零序磁阻，接地故障本身太复杂，既有稳态接地故障也有电弧对零序电感电流进行粗调。电阻R是在消弧线圈性接地故障。②单相接地故障时故障信号特征小，二次侧并联的一个电阻，其作用是用来抑制电弧接中国

7、矿业大学青年科研基金资助项目(2005A010)。地过电压的幅值和正常电网的中性点偏移电压，同-——40-——维普资讯http://www.cqvip.com基于三相五柱式消弧线圈接地电网的选线研究‘铂2008年第2"7卷第2期时也向单相接地故障支路提供一个有功电流，该电由图2可见，消弧线圈所在线路零序测量导纳阻的投切可以通过单片机和热继电器来控制。本消可表示为弧线圈额定电流为50A，5～50A可调，额定电压当并联电阻投入时为6～10kV，其自动跟踪补偿控制装置由单片机进G。=击+(1)行信号处理，既能在单相接地故障发生前对消弧线圈进行连续不断地调节，又能在单相接

8、地时继续对当并联电阻切除时电网的电容电流进行自动跟踪补偿，使接地电流最GoL：(2)小非故障线路的零序测量导纳无论电阻投入与否其表达式均为G0J_=瓦1+jc(3)‘＼故障线路的零序测量导纳无论电阻投入与否其h控制器表达式都相同，只是下式中的G。不同而已。IG0=一∑G0—G0L(4)i=1；Il2Vl、)T狡l式中，n为电网线路数。可见非故障线路零序测量导纳等于该线路本身的对地导纳；故障线路零序测量导纳等于所有非故图1三相五柱式消弧线圈主回路接线图障线路零序测量导纳与消弧线圈所在线路测量导纳之和，方向相反。3接地选线方法3．2零序导纳增量最大值法3．1单相接地故

9、障时的零序