一種20kV靈活接地控制裝置及控制方法
【專利摘要】一種20kV靈活接地控制裝置及控制方法，所述的控制裝置主要包括一變電站的主變通過一刀閘分別連接如下兩路接地線路，一路是通過由消弧線圈和阻尼電阻串聯(lián)后接地；另一路是通過一小電阻接地；所述控制方法是：若發(fā)生的接地故障為瞬時(shí)性故障，故障將很快消失，系統(tǒng)很快恢復(fù)為正常運(yùn)行狀態(tài)，整個(gè)過程不會跳閘停電，智能控制器不會控制小電阻投入動(dòng)作；若發(fā)生的接地故障長時(shí)間不消失，可以認(rèn)為發(fā)生了永久性接地故障，此時(shí)，延時(shí)td2時(shí)間，投入小電阻，配合繼保裝置切除故障線路。
【專利說明】一種20kV靈活接地控制裝置及控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種一種20kV靈活接地控制裝置及控制方法，屬于電力系統(tǒng)的中性點(diǎn)接地【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，消弧線圈接地方式已經(jīng)在國內(nèi)得到大范圍應(yīng)用，通過消弧線圈接地方式的優(yōu)點(diǎn)是可迅速熄滅接地點(diǎn)故障電流，限制弧光接地過電壓和鐵磁諧振過電壓，瞬間接地?zé)o需跳閘，減少停電次數(shù)。但是，隨著城市電纜出線的增多，系統(tǒng)電容電流增大，造成消弧線圈容量越來越大，制造難度及成本越來越高，考慮到大容量線圈線圈的限制，部分地區(qū)開始采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地的運(yùn)行方式。
[0003]在配網(wǎng)系統(tǒng)中，采用小電阻接地后，當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，線路保護(hù)直接跳閘，導(dǎo)致消弧線圈無法起到應(yīng)有的作用，而且小電阻接地系統(tǒng)一旦發(fā)生接地故障，就會切除故障線路，導(dǎo)致線路頻繁跳閘，系統(tǒng)運(yùn)行可靠性不高。
[0004]因此，研究一種小電阻靈活接地控制裝置，讓消弧線圈和小電阻共同使用，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，將極大的提高系統(tǒng)的供電可靠性和設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種可實(shí)現(xiàn)20kV系統(tǒng)的小電阻裝置的靈活控制，適用于消弧線圈和小電阻并列運(yùn)行場合的20kV靈活接地控制裝置及控制方法。
[0006]本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來完成的，一種20kV靈活接地控制裝置，它主要包括一變電站的主變通過一刀閘分別連接如下兩路接地線路，一路是通過由消弧線圈和阻尼電阻串聯(lián)后接地；另一路是通過一小電阻接地，其特征在于所述的小電阻接地回路中串聯(lián)有一被控制器控制的智能開關(guān)，所述的控制器主要由一負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場測量量信號的AC板、一負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)信號的IO板、一與AC板、IO板分別相連并分別接收現(xiàn)場測量量信號和現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)信號、并控制輸出的DPU板組成，所述DPU板上的控制輸出連接一負(fù)責(zé)繼電器輸出控制的DO板。
[0007]所述的DPU板配置有一匹配路器的操作板和一負(fù)責(zé)裝置供電的PWR板。
[0008]一種利用如上所述20kV靈活接地控制裝置的控制方法，該方法是:若發(fā)生的接地故障為瞬時(shí)性故障，故障將很快消失，系統(tǒng)很快恢復(fù)為正常運(yùn)行狀態(tài)，整個(gè)過程不會跳閘停電，智能控制器不會控制小電阻投入動(dòng)作；
若發(fā)生的接地故障長時(shí)間不消失，可以認(rèn)為發(fā)生了永久性接地故障，此時(shí)，延時(shí)td2時(shí)間，投入小電阻，配合繼保裝置切除故障線路；
在整個(gè)操作過程中，智能控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控中性點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，若中性點(diǎn)電壓恢復(fù)正常，說明動(dòng)作正常，故障線路已經(jīng)跳閘，則智能控制器通過開關(guān)自動(dòng)切除小電阻，系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)；若中性點(diǎn)電壓依然很高，則認(rèn)為系統(tǒng)跳閘異常，故障線路未跳閘，智能控制器切除小電阻，同時(shí)輸出異常告警。
[0009]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)20kV系統(tǒng)的小電阻接地回路的靈活控制，從而達(dá)到消弧線圈和小電阻并列運(yùn)行控制的目標(biāo)，并發(fā)揮各自的優(yōu)勢:瞬時(shí)性接地由消弧線圈自動(dòng)補(bǔ)償，只有當(dāng)發(fā)生永久性接地時(shí)，才短時(shí)投入小電阻，自動(dòng)切除故障線路；這樣，瞬時(shí)性接地?zé)o需切除故障線路，不會造成頻繁停電，不影響供電可靠性；對于永久性故障，短時(shí)投入小電阻，配合繼保裝置切除故障線路，縮短電網(wǎng)故障運(yùn)行時(shí)間，從而保障設(shè)備、線路的安全運(yùn)行。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明所述的接地控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明所述控制器的組成示意圖。
[0012]圖3是本發(fā)明所述控制器控制邏輯圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)的介紹:圖1所示，本發(fā)明所述的20kV靈活接地控制裝置，它主要包括一變電站的主變I通過一刀閘2分別連接如下兩路接地線路，一路是通過由消弧線圈3和阻尼電阻4串聯(lián)后接地；另一路是通過一小電阻5接地，所述的小電阻5接地回路中串聯(lián)有一被智能控制器6控制的開關(guān)7。
[0014]圖2所示，所述的智能控制器6主要由一負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場測量量信號的AC板、一負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)信號的IO板、一與AC板、IO板分別相連并分別接收現(xiàn)場測量量信號和現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)信號、并控制輸出的DPU板組成，所述DPU板上的控制輸出連接一負(fù)責(zé)繼電器輸出控制的DO板。
[0015]所述的DPU板配置有一匹配路器的操作板和一負(fù)責(zé)裝置供電的PWR板。
[0016]圖3所示，一種利用如上所述20kV靈活接地控制裝置的控制方法，該方法是:若發(fā)生的接地故障為瞬時(shí)性故障，故障將很快消失，系統(tǒng)很快恢復(fù)為正常運(yùn)行狀態(tài)，整個(gè)過程不會跳閘停電，智能控制器不會控制小電阻投入動(dòng)作；
若發(fā)生的接地故障長時(shí)間不消失，可以認(rèn)為發(fā)生了永久性接地故障，此時(shí)，延時(shí)td2時(shí)間，投入小電阻，配合繼保裝置切除故障線路；
在整個(gè)操作過程中，智能控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控中性點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，若中性點(diǎn)電壓恢復(fù)正常，說明動(dòng)作正常，故障線路已經(jīng)跳閘，則智能控制器通過開關(guān)自動(dòng)切除小電阻，系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)；若中性點(diǎn)電壓依然很高，則認(rèn)為系統(tǒng)跳閘異常，故障線路未跳閘，智能控制器切除小電阻，同時(shí)輸出異常告警。
[0017]靈活接地控制裝置同時(shí)具備事件報(bào)告、故障報(bào)告、錄波等一系列功能，便于用戶對設(shè)備的整個(gè)運(yùn)行過程進(jìn)行監(jiān)控。
實(shí)施例
[0018]本發(fā)明所述的智能控制器，主要有:AC板負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場的測量量信號，IO板負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場的開關(guān)狀態(tài)信號，DO板負(fù)責(zé)繼電器的輸出控制，PWR板負(fù)責(zé)裝置的供電，TRIP板是匹配路器的操作板，DPU板負(fù)責(zé)整合所有板卡的信號并控制輸出。
[0019]本發(fā)明根據(jù)圖3所示的控制邏輯，靈活控制小電阻設(shè)備:當(dāng)系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，接在主變中性點(diǎn)的小電阻不投入運(yùn)行，消弧線圈投入運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，靈活接地控制器根據(jù)實(shí)際情況的不同，靈活判斷小電阻的運(yùn)行。
[0020]系統(tǒng)未接地時(shí)，真空接觸器處于斷開狀態(tài)，小電阻未投入；系統(tǒng)接地發(fā)生后，不會立刻閉合真空接觸器。通過監(jiān)視中性點(diǎn)電壓，判斷接地狀態(tài)，是否接地自然消失；若接地消失，則認(rèn)為是瞬時(shí)接地故障，真空接觸器不動(dòng)作，保持?jǐn)嚅_狀態(tài)；當(dāng)系統(tǒng)接地持續(xù)時(shí)間超過整定時(shí)間(例如:3s)后，判定為發(fā)生永久接地故障，此時(shí)閉合真空接觸器，投入小電阻以限制弧光接地過電壓，同時(shí)產(chǎn)生足夠大的阻性電流，觸發(fā)故障線路零序電流保護(hù)動(dòng)作，切除故障線路；當(dāng)持續(xù)投入小電阻到達(dá)整定時(shí)間(例如:2s)秒后，將真空接觸器斷開，切除并聯(lián)的小電阻裝置?？紤]到饋線重合閘，一般電阻投入時(shí)間小于10秒。
【權(quán)利要求】
1.一種20kV靈活接地控制裝置，它主要包括一變電站的主變通過一刀閘分別連接如下兩路接地線路，一路是通過由消弧線圈和阻尼電阻串聯(lián)后接地；另一路是通過一小電阻接地，其特征在于所述的小電阻接地回路中串聯(lián)有一被智能控制器控制的開關(guān)，所述智能控制器主要由一負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場測量量信號的AC板、一負(fù)責(zé)采集現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)信號的IO板、一與AC板、IO板分別相連并分別接收現(xiàn)場測量量信號和現(xiàn)場開關(guān)狀態(tài)信號、并控制輸出的DPU板組成，所述DPU板上的控制輸出連接一負(fù)責(zé)繼電器輸出控制的DO板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的20kV靈活接地控制裝置，其特征在于所述的DPU板配置有一匹配路器的操作板和一負(fù)責(zé)裝置供電的PWR板。
3.一種利用如權(quán)利要求1或2所述20kV靈活接地控制裝置的控制方法，其特征在于該方法是:若發(fā)生的接地故障為瞬時(shí)性故障，故障將很快消失，系統(tǒng)很快恢復(fù)為正常運(yùn)行狀態(tài)，整個(gè)過程不會跳閘停電，智能控制器不會控制小電阻投入動(dòng)作； 若發(fā)生的接地故障長時(shí)間不消失，可以認(rèn)為發(fā)生了永久性接地故障，此時(shí)，延時(shí)td2時(shí)間，由智能控制其控制投入小電阻，配合繼保裝置切除故障線路； 在整個(gè)操作過程中，智能控制器實(shí)時(shí)監(jiān)控中性點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，若中性點(diǎn)電壓恢復(fù)正常，說明動(dòng)作正常，故障線路已經(jīng)跳閘，則智能控制器通過開關(guān)自動(dòng)切除小電阻，系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)；若中性點(diǎn)電壓依然很高，則認(rèn)為系統(tǒng)跳閘異常，故障線路未跳閘，智能控制器切除小電阻，同時(shí)輸出異常告警。
【文檔編號】H02H7/26GK103441485SQ201310294201
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月15日
【發(fā)明者】魏澤民, 仇群輝, 張季青, 徐建強(qiáng), 蔣曉波, 俞興坤, 李剛 申請人:嘉興電力局