本發(fā)明涉及電網(wǎng)領(lǐng)域,特別是提出一種用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的將現(xiàn)有設(shè)備改造為全通結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全頻濾波消諧的方法,并據(jù)此提出一種接地控制方法。
背景技術(shù):
我國中壓(10、35kv級)電網(wǎng)中性點(diǎn)為不接地運(yùn)行方式,發(fā)生單相接地故障時因未破壞系統(tǒng)三相對稱性而允許運(yùn)行兩小時。但是當(dāng)線路對地電容電流超過10a時,接地點(diǎn)電弧不能自動熄滅易產(chǎn)生危險的接地過電壓,為此近年來發(fā)展了中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地技術(shù)、諧振接地以及電阻和自動消弧線圈融合的復(fù)合接地技術(shù)等。
隨著新能源經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電、光發(fā)電的入網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大,加之充電樁入戶導(dǎo)致電網(wǎng)出現(xiàn)了新的矛盾,一是用戶側(cè)易出現(xiàn)過補(bǔ)現(xiàn)象的同時伴隨電源電能質(zhì)量劣化,二是戶外觸電傷亡事件增多,三是過電壓保護(hù)器炸裂等設(shè)備事故日益多發(fā)。過補(bǔ)的原因主要是可控設(shè)備普遍采用帶功率因數(shù)校正的變流技術(shù)無功消耗下降,加之負(fù)荷變化、定補(bǔ)裝置能力富余等原因造成;戶外觸電傷害事故增多的原因主要是隨經(jīng)濟(jì)的發(fā)展居民釣魚、基建等生活活動頻繁增加了觸電機(jī)率,另外10、35kv級電網(wǎng)的接地保護(hù)技術(shù)可靠性還不高,觸電發(fā)生時易誤切正常線路;至于過電壓保護(hù)器炸裂的主要原因有設(shè)備老化、諧振過電壓造成其反復(fù)動作致熱飽和等原因。
針對上述情況,現(xiàn)有技術(shù)中通常采用濾波補(bǔ)償技術(shù)、消諧技術(shù)和諧振接地技術(shù)進(jìn)行解決,然而上述技術(shù)仍然存在以下技術(shù)缺陷:
⑴現(xiàn)有濾波補(bǔ)償技術(shù)的局限及缺點(diǎn)
由于有源濾波器(apf)與太陽能、風(fēng)電以及變頻器、svg等都采用變流技術(shù),其核心工作元件都是igbt類高速開關(guān),因而有源濾波技術(shù)不能消除igbt類高速開關(guān)正常工作時高頻調(diào)制載波造成的諧波污染;傳統(tǒng)電容濾波補(bǔ)償裝置存在調(diào)諧點(diǎn)只對調(diào)諧點(diǎn)對應(yīng)的諧波及左右旁頻有濾波消諧作用,但是電網(wǎng)事實(shí)上的背景諧波頻譜是豐富的、在特定的時間區(qū)段內(nèi)可認(rèn)為是連續(xù)頻譜,而傳統(tǒng)電容濾波補(bǔ)償裝置采用二階高通往往損耗大、采用c型高通投資大,因而補(bǔ)償裝置普遍采用串電抗減少諧波對電容的危害,另外隨著線路電容電流越來越大,傳統(tǒng)電容濾波補(bǔ)償裝置的濾波能力不足與補(bǔ)償過度的矛盾日益突出。
⑵現(xiàn)有消諧技術(shù)的局限性及缺點(diǎn)
10、35kv級電網(wǎng)普遍采用傳統(tǒng)電容濾波補(bǔ)償裝置來對調(diào)諧點(diǎn)及附近諧波濾波并消諧,有效作用頻段窄,又因?yàn)V波補(bǔ)償電容中性點(diǎn)不接地(懸浮)不能為鐵磁諧振、高頻諧振等諧振能量提供對地泄放通道;另外10、35kv級電網(wǎng)廣泛還采用pt消諧技術(shù),其中pt二次消諧技術(shù)對高頻諧振信號存在檢測盲區(qū);pt一次消諧技術(shù)則因各頻次的諧振電壓反映在pt一次繞組三相星接點(diǎn)上時諧波電壓值大小存在隨機(jī)變化,非線性元件的動作閥值存在頻點(diǎn)選擇困難。
⑶現(xiàn)有接地技術(shù)的局限性與缺點(diǎn)
諧振接地為目前電網(wǎng)大力推廣的接地技術(shù),但其回路電感與線路變化的對地分布電容客觀上存在多個諧振點(diǎn),容易造成調(diào)諧時接地點(diǎn)基頻電流即使為零也因諧波電流過大而不能熄弧的問題;還存在接地點(diǎn)接地電流因諧振補(bǔ)償后變小造成檢測困難問題;另外目前集中式接地選線控制裝置準(zhǔn)確性與可靠性還遠(yuǎn)不如繼電保護(hù)裝置,存在接地發(fā)生前若裝置功能失效難以事先確認(rèn)以及維修或更換后功能難復(fù)核問題。
小電阻接地在普遍采用電纜的城市電網(wǎng)得到了一定應(yīng)用,但一定程度上會降低供電可靠性;小電阻加自動消弧線圈的復(fù)合接地方式能解決單一方式接地的技術(shù)問題,但也存在一次性投資大控制方法較復(fù)雜的不足。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足,提供了一種用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的將現(xiàn)有設(shè)備改造為全通結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全頻濾波消諧的方法,并據(jù)此提出一種接地控制方法。
本發(fā)明通過以下的方案實(shí)現(xiàn):一種用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的全通濾波消諧結(jié)構(gòu),其特征在于:包括低通電感l(wèi)l、低通電阻rl、接地電阻re、星點(diǎn)接地投退開關(guān)k、高通電容ch、高通電阻rh、基頻支路電感l(wèi)1和基頻支路電容c1;
所述低通電感l(wèi)l的一端用于同時與中壓電網(wǎng)的系統(tǒng)電源和負(fù)載連接,另一端依次與低通電阻rl、接地電阻re和星點(diǎn)接地投退開關(guān)k連接;
所述高通電容ch的一端用于同時與中壓電網(wǎng)的系統(tǒng)電源和負(fù)載連接,另一端依次與基頻支路電感l(wèi)1和基頻支路電感電容c1連接;所述高通電容ch與基頻支路電感l(wèi)1的連接點(diǎn)依次與所述高通電阻rh、接地電阻re和星點(diǎn)接地投退開關(guān)k連接。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),所述基頻支路電感l(wèi)1的阻抗和基頻支路電感電容c1的容抗相同,即xl1=xc1;所述高通電阻rh引出的三相星接點(diǎn)可控接地。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明將濾波補(bǔ)償設(shè)備、接地設(shè)備、pt消諧裝置三者功能融合起來,既發(fā)揮電容無功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償與濾波功能,又發(fā)揮接地裝置接地安全功能,還能為諧振能量隨時提供對地泄放通道實(shí)現(xiàn)直接消諧。
本發(fā)明還提供了一種用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的由繼電保護(hù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的接地控制方法,應(yīng)用于上述用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的全通濾波消諧結(jié)構(gòu),包括以下步驟:
s1:進(jìn)行系統(tǒng)初始設(shè)定,投入接地開關(guān)k,并置消弧線圈輸出電流最??;
s2:進(jìn)行信號采集,所述信號包括:電壓、電流、頻率、開關(guān)量及指令;
s3:判斷是否同時滿足系統(tǒng)接地、線路零序電流達(dá)到整定值;若是,則執(zhí)行下一步;若否,則返回步驟s1;
s4:判斷是否設(shè)定的接地速斷線路,若是執(zhí)行步驟s5;若否,則同時執(zhí)行步驟s51和s52;
s5:接地線路速斷,返回步驟s1;
s51:延時0.1秒,然后同時執(zhí)行以下步驟:
s511:退出接地開關(guān)k;
s512:判斷接地電流諧波含量是否超預(yù)定值,若否執(zhí)行s521;
s52:投入消弧線圈并調(diào)節(jié)到設(shè)定的值:接地點(diǎn)基頻電流最小;并同時執(zhí)行以下步驟:
s521:判斷消弧線圈負(fù)載是否超預(yù)定的值,若是,則將高通電阻rh的三相星接點(diǎn)設(shè)置為懸浮狀態(tài);
s522:查找接地點(diǎn)、消除接地故障;
s523:判斷接地是否消失,若是,則返回步驟s1;若否,則執(zhí)行步驟s6;
s524:延時2小時后,執(zhí)行步驟s6;
s6:判斷是否同時滿足系統(tǒng)接地和線路零序電流達(dá)到整定值且達(dá)到延時時間,或者收到人工跳閘指令,若是執(zhí)行步驟s7;
s7:接地電路延時跳閘,再返回步驟s1。
為了更好地理解和實(shí)施,下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的全通濾波裝置的示意圖。
圖2是某用戶110kv站電氣一次主接線圖
圖3是本發(fā)明的系統(tǒng)諧波阻抗原理圖。
圖4是正負(fù)序阻抗結(jié)構(gòu)圖。
圖5是零序阻抗結(jié)構(gòu)圖。
圖6是本發(fā)明的用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的控制方法的步驟流程圖。
圖7是本發(fā)明的接地繼電保護(hù)配合時序圖。
圖8是本發(fā)明的分布式發(fā)電系統(tǒng)脫網(wǎng)穩(wěn)控方法的流程圖。
圖9是某用戶110kv站改造后電氣一次主接線圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合實(shí)施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述,但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明將濾波補(bǔ)償裝置、接地裝置以及消諧裝置的共性功能單元融合以實(shí)現(xiàn)全頻消諧,在此基礎(chǔ)上為系統(tǒng)發(fā)生接地故障時的事故處理基于繼電保護(hù)裝置提供一種方法。具體的技術(shù)方案和原理通過以下實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)介紹。
請參閱圖1,其為本發(fā)明的用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的全通濾波結(jié)構(gòu)的示意圖。
本發(fā)明提供了一種用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的全通濾波結(jié)構(gòu),包括低通電感l(wèi)l、低通電阻rl、接地電阻re、星點(diǎn)接地投退開關(guān)k、高通電容ch、高通電阻rl、基頻支路電感l(wèi)1和基頻支路電容c1;
所述低通電感l(wèi)l的一端用于同時與中壓電網(wǎng)的系統(tǒng)電源和負(fù)載連接,另一端依次與低通電阻rl、接地電阻re和星點(diǎn)接地投退開關(guān)k連接;
所述高通電容ch的一端用于同時與中壓電網(wǎng)的系統(tǒng)電源和負(fù)載連接,另一端依次與基頻支路電感l(wèi)1和基頻支路電感電容c1連接;所述高通電容ch與基頻支路電感l(wèi)1的連接點(diǎn)依次與所述高通電阻rh、接地電阻re和星點(diǎn)接地投退開關(guān)k連接。
其中,所述低通電感l(wèi)l、低通電阻rl、接地電阻re和星點(diǎn)接地投退開關(guān)k構(gòu)成了低通回路阻抗zl。
所述高通電容ch、基頻支路電感l(wèi)1、基頻支路電感電容c1、高通電阻rh、接地電阻re和星點(diǎn)接地投退開關(guān)k,構(gòu)成了高通回路阻抗zh。
而其中,低通回路阻抗zl和高通回路阻抗zh共用同一個接地電路,即接地電阻re和星點(diǎn)接地投退開關(guān)k。
進(jìn)一步,所述基頻支路電感l(wèi)1的阻抗和基頻支路電感電容c1的容抗相同,即xl1=xc1。
以下具體分析本發(fā)明的全通濾波結(jié)構(gòu)的原理和效果:
第一、當(dāng)xl1=xc1時ch、c1、l1、rh組成的高通濾波回路主要吸收基頻以上諧波及諧間波,對n次諧波電流的in吸收能力為
顯然諧波頻次越高回路的吸收能力越強(qiáng),這點(diǎn)對抑制使用igbt元件調(diào)制載波(一般8小于50khz)工作時產(chǎn)生的諧波效果明顯。同時母線的n次諧波電壓降為
n次諧波電壓降低量為
由式(1)(2)(3)可得出結(jié)論1:電容ch的安裝容量越大、電阻rh值越小裝置的諧波吸收能力越強(qiáng),母線上的諧波電壓越低。
第二、由于高通回路對低頻次諧波呈現(xiàn)高阻抗,低頻次諧波則主要由ll、rh組成的低通濾波回路吸收。當(dāng)rh的接地點(diǎn)接地時ll、rh構(gòu)成對地零序諧波通道,無論低通電感l(wèi)l是濾波電抗還是放電線圈或者是接地變兼用,其值都遠(yuǎn)小于電壓互感器的一次側(cè)電感量,因而對地電容的諧振能量絕大部分由低通回路吸收從而保護(hù)了電壓互感器(俗稱pt)。
第三、當(dāng)xl1=xc1時,發(fā)明所涉裝置對n≥2的諧波電壓幅值由式(4)限定
母線分次諧波電壓幅值由式(5)限定,其中zll為低通回路阻抗,im為注入系統(tǒng)的該分?jǐn)?shù)次諧波電流
zl×im(單位:v)式(5)
結(jié)論2:適當(dāng)選取全通電阻值控制母線諧波電壓幅值使其總低于過電壓保護(hù)器的最小動作閾值,避免過電壓保護(hù)器因諧振過電壓越限反復(fù)動作導(dǎo)致熱飽和而炸裂。
第四、實(shí)現(xiàn)接地準(zhǔn)確選線快速跳閘功能
通過小電阻接地時判斷接地相相電壓低于正常相相電壓、線路不平衡電流達(dá)到整定值,同時接地相相電流大于正常相相電流可準(zhǔn)確確定故障線路,再通過時間級差配合實(shí)現(xiàn)離故障點(diǎn)最近的開關(guān)先跳閘,即可達(dá)到接地準(zhǔn)確選線跳閘目的。
進(jìn)一步改進(jìn),在本實(shí)施例中對全通濾波裝結(jié)構(gòu)的參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)計(jì):
本發(fā)明通過改造原無功補(bǔ)償裝置為c型高通結(jié)構(gòu)并引出三相高通電阻星接點(diǎn)(y點(diǎn)),和原接地設(shè)備(也可為放電線圈、或?qū)S胮t)組成全通結(jié)構(gòu),其參數(shù)選擇方法如下
基本要求:實(shí)現(xiàn)c1、l1組成的基頻支路基頻阻抗最小,即xc1=xl1;有效補(bǔ)償容量不變。
1、ch、c1、l1參數(shù)設(shè)計(jì)方法
(a)若電抗利舊,原有補(bǔ)償裝置安裝容量是qq,串聯(lián)電抗率是k%,設(shè)系統(tǒng)額定電壓為u,若高通電阻y點(diǎn)為接地電容c1的工作電壓可按母線線電壓ul選取(y點(diǎn)為可控接地則電容c1的工作電壓可按母線相電壓ul/1.73選取),由
得c1安裝容量為qc1=qq/k%(單位:kvar)
如c1采用δ型接法其安裝容量可減小3倍。
由于基頻電流由電感額定工作電流決定,則高通濾波補(bǔ)償電容的安裝容量qch為
qch=qq(1-k%)式(7)
其中,高通電阻y點(diǎn)工作接地時,因系統(tǒng)發(fā)生接地時y點(diǎn)存在位移電壓,高通濾波電容ch的工作電壓選型需要按線電壓考慮。
(b)若電容利舊,原補(bǔ)償裝置電容安裝容量為qq、串聯(lián)電抗率為k%,系統(tǒng)額定電壓ul,高通電阻y點(diǎn)設(shè)計(jì)為直接接地,則
濾波電容ch的訂貨容量qce為
濾波電容ch的基頻電流ice為
若ch、c1選用相同規(guī)格、數(shù)量的電容器,只是c1采用δ型接法,則il1=ich,再由xl1=xc1得出串聯(lián)電抗l1的電感值為
2、高通電阻rh參數(shù)設(shè)計(jì)
設(shè)xc1-xl=0
(a)條件rh=xch,rh在該值附近取值
(b)因10、35kv電壓總諧波畸變率限值分別為4.0%、3.0%,濾波電容ch的設(shè)計(jì)過流能力為1.35ich1,則rh取值要滿足吸收的諧波電流in小于ch額定電流的0.3倍,即
由
3、低通回路參數(shù)設(shè)計(jì)
低通回路由低通電抗與接地電阻構(gòu)成,高、低通回路電阻可共用,由于低通回路的目的主要是作為低頻諧波通道,保護(hù)pt免遭3次以下諧間波、分?jǐn)?shù)次諧波諧振危害,無論選取放電線圈或接地變一次繞組作為低通電感,因其容量遠(yuǎn)大于pt容量因而都能保護(hù)pt,當(dāng)用3只單相pt作為低通電感時其容量要大于在線使用的pt以預(yù)防其鐵磁諧振損壞。
以下通過一個具體的實(shí)例介紹本發(fā)明的中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的全通濾波結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,具體如下:
請參閱圖2和下表1,其中圖2為某用戶110kv站電氣一次主接線圖,表1是實(shí)測的10kvi段主導(dǎo)諧波電壓和諧波電流表(c相)。
表1本實(shí)施例10kvi段主導(dǎo)諧波電壓和諧波電流表(c相)
(備注:“↑”代表諧波電流由負(fù)荷流向系統(tǒng),“↓”代表諧波電流由系統(tǒng)流向負(fù)荷)
由附表1可分析出該用戶高次諧波嚴(yán)重超標(biāo),導(dǎo)致主變pt套管作為諧波功率傳遞的主要設(shè)備而炸毀。事故諧波來源于變頻器調(diào)制載波,線路對地電容放大了調(diào)制載波形成了諧波電壓源。
解決方案:按本發(fā)明改主變中性點(diǎn)接地方式為小電阻加自動消弧線圈的復(fù)合接地方式;在變頻負(fù)載側(cè)設(shè)計(jì)一臺高通濾波裝置與系統(tǒng)組成全頻消諧結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)治理,見圖9,其為某用戶110kv站改造后以ⅰ段為例的電氣一次主接線圖。
第一、進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)
1、請同時參閱圖3,其為本發(fā)明的系統(tǒng)諧波阻抗原理圖。
忽略電感、電容元件內(nèi)阻,采用工程近似計(jì)算法,變壓器中性點(diǎn)按不接地方式,查附表1所測數(shù)據(jù)將73次、85次諧波電流、電壓代入式
得方程
xc1/85-85z1=502.66/6.86
xc1/73-73z1=548.41/5.72解得系統(tǒng)基頻感抗z1=0.4068(ω)系統(tǒng)容抗xc1=9167(ω)
根據(jù)<<ieee519-1992>>規(guī)定的電流畸變限值,n≥35奇次諧波限值在50<isc/il<100時為0.7,偶次為奇次的25%,thd%為6。isc為公共連接點(diǎn)的最大短路電流、il為公共連接點(diǎn)的15~30min最大基頻負(fù)荷電流。
由式(3)可得
再由zh=rh+xch,rh=xch得rh=xch=175(ω),prh=(1060.2×(26.17-6)/26.17)2/175000=3.8(kw)
ch=1/(314xch)=18.2(uf)
qch=3×6×6×1000/175=617(kvar)
取電抗率為11%,qc1=617×100/33=1870(kvar)
2、按系統(tǒng)改為復(fù)合電阻接地,其正負(fù)序和零序阻抗結(jié)構(gòu)如圖4和圖5所示,取接地變基頻零序阻抗為10ω、基頻正、負(fù)序阻抗為200ω,則由式(1)
得zh=443.8ω
由式(6)
由上述計(jì)算表明,不考慮功率因數(shù)補(bǔ)償,由于接地裝置零序諧波阻抗較不接地小很多,考慮接地裝置有檢修退出運(yùn)行的實(shí)際工況,按滿足系統(tǒng)不接地運(yùn)行方式時諧波治理的要求,選濾波補(bǔ)償電容ch:數(shù)量3臺,單臺209kvar/6kv,并聯(lián)放電線圈時可取消內(nèi)置放電電阻。
高通電阻rh:單相阻值為103~443.8ω之間,3相y接,星點(diǎn)引出,電功率為5kw,溫升小于30℃,不銹鋼材質(zhì),柜頂安裝。
基頻支路電感l(wèi)1容量:數(shù)量一臺,三相鐵芯干式,容量617kvar/電抗率11%,,銅繞組。
基頻支路電容c1容量:補(bǔ)償電容3只,規(guī)格623kvar/6kv,取消內(nèi)置放電電阻。
請同時參閱圖6,其為本發(fā)明的用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的控制方法的步驟流程圖。
本發(fā)明還提供了一種用于中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的基于繼電保護(hù)系統(tǒng)的接地控制方法,應(yīng)用于上述中壓電網(wǎng)系統(tǒng)的全通濾波消諧結(jié)構(gòu),具體包括以下步驟:
s1:進(jìn)行系統(tǒng)初始設(shè)定,投入接地開關(guān)k,并置消弧線圈輸出電流最??;
s2:進(jìn)行信號采集,所述信號包括:電壓、電流、頻率、開關(guān)量及指令;
s3:判斷是否同時滿足系統(tǒng)接地、線路零序電流達(dá)到整定值;若是,則執(zhí)行下一步;若否,則返回步驟s1;
s4:判斷是否設(shè)定的接地速斷線路,若是執(zhí)行步驟s5;若否,則同時執(zhí)行步驟s51和s52;
s5:接地線路速斷,返回步驟s1;
s51:延時0.1秒,然后同時執(zhí)行以下步驟:
s511:退出接地開關(guān)k;
s512:判斷接地電流諧波含量是否超預(yù)定值,若否執(zhí)行s521;
s52:投入消弧線圈并調(diào)節(jié)到設(shè)置定值:接地點(diǎn)基頻電流最?。徊⑼瑫r執(zhí)行以下步驟:
s521:判斷消弧線圈負(fù)載是否超預(yù)定值,若是,則將高通電阻rh的三相星接點(diǎn)(y點(diǎn))設(shè)置為懸浮狀態(tài);
s522:查找接地點(diǎn)、消除接地故障;
s523:判斷接地是否消失,若是,則返回步驟s1;若否,則執(zhí)行步驟s6;
s524:延時2小時后,執(zhí)行步驟s6;
s6:判斷是否同時滿足系統(tǒng)接地和線路零序電流達(dá)到整定值且達(dá)到延時時間,或者收到人工跳閘指令,若是執(zhí)行步驟s7;
s7:接地電路延時跳閘,再返回步驟s1。
以下針對本發(fā)明的系統(tǒng)的控制方法中的功能進(jìn)行說明:
1、本發(fā)明設(shè)計(jì)或改造系統(tǒng)中性點(diǎn)為復(fù)合接地方式,優(yōu)選性能穩(wěn)定、可靠性高的斷路器投退接地點(diǎn)。接地裝置初始狀態(tài)為電阻投入、自動消弧線圈輸出電流最??;接地發(fā)生即啟動延時,計(jì)算接地電容電流并以計(jì)算值為目標(biāo)值指令調(diào)節(jié)消弧線圈(消弧線圈響應(yīng)較慢需預(yù)調(diào)),0.1s退出接地電阻后,消弧線圈開始自動調(diào)節(jié)輸出,此時若接地點(diǎn)電流諧波含量低于預(yù)設(shè)值且消弧線圈負(fù)載超過預(yù)設(shè)值須將高通電阻y點(diǎn)懸?。蝗绻【€圈自動調(diào)節(jié)過程中故障一直未消失,但消弧線圈工作超過2小時,按規(guī)程投入接地電阻延時分級切除故障線路直至接地故障消失;接地故障消失后系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。
2、采用電壓電流復(fù)合比較法、負(fù)荷分類與時間極差配合法實(shí)現(xiàn)接地選線跳閘,具體為:
2.1采用復(fù)合比較法準(zhǔn)確判斷系統(tǒng)接地故障
系統(tǒng)發(fā)生單相接地時線電壓保持對稱,即系統(tǒng)a、b、c三相線電壓uab、ubc、uca相等,若pt開口三角的零序電壓u0達(dá)到整定值,且pt一次、二次無斷線,線路無缺相(斷線)時,繼電保護(hù)系統(tǒng)報:系統(tǒng)接地。
2.2相電壓比較法確定接地相
接地故障發(fā)生時若有a、b兩相相電壓ua、ub大于線電壓三相平均值的0.577倍,c相相電壓uc小于線電壓三相平均值的0.577倍則判斷c相接地(其它相同理)。
3、采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地放大零序電流法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確選線
為了保證靈敏度,接地電阻re設(shè)計(jì)工作電流一般大于系統(tǒng)容性電流2~3倍或更多。系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,接地電流未流經(jīng)的回路滿足ia+ib+ic=0,接地電流流經(jīng)的回路有ia+ib+ic=i0,接地點(diǎn)電流有效值i0=u0/(re+r+xc),其中r為接地點(diǎn)等效電阻、xc為接地點(diǎn)容抗,檢出i0值達(dá)到整定值的線路即是選出的接地線路。
4、采用負(fù)荷分類和時間極差配合法實(shí)現(xiàn)接地跳閘的方法,具體為:
4.1負(fù)荷分類原則
按事先規(guī)劃與決策,選擇安全優(yōu)先或供電優(yōu)先原則對所有線路進(jìn)行負(fù)荷分類:一、接地速斷類,易發(fā)生人身觸電傷害線路,或電纜、直聯(lián)大電機(jī)等接地即為永久性故障、易發(fā)展為短路事故造成巨大損失的線路;二、接地時必須保持連續(xù)供電(如風(fēng)電場并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線、重要安保場所等),在轉(zhuǎn)移負(fù)荷或轉(zhuǎn)供電成功后才能接地跳閘的線路;三、接地時電阻接地、諧振接地、不接地皆可的線路。
4.2繼電保護(hù)裝置時間級差配合方法,請同時參閱圖7,其為本發(fā)明的接地繼電保護(hù)配合時序圖。
合格斷路器分閘時間小于0.05s、考慮熄弧尾流(如油斷路器)0.02s、微機(jī)保護(hù)裝置的反應(yīng)時間小于0.02s,以及安全裕量0.01s,取時間級差為0.1s。如果總降站出口斷路器接地定時限速斷取0.5s,即可實(shí)現(xiàn)5級配合,足以滿足一般供電需要。
4.3跳閘的實(shí)施,具體包括:
4.3.1觸電速斷線路的跳閘方法
接地發(fā)生時從接地點(diǎn)至電源側(cè)的所有斷路器均流過相同的電阻電流,將同時啟動對應(yīng)繼電保護(hù)裝置的零序過流元件并發(fā)回路接地告警信號。接地發(fā)生始在0.07s內(nèi)、預(yù)設(shè)要跳閘的有觸電危險或永久性接地且含高價值目標(biāo)的線路應(yīng)跳閘。
4.3.2非接地速斷線路的跳閘方法
系統(tǒng)接地故障發(fā)生0.1s后,接地電阻退出、消弧線圈開始自動調(diào)節(jié),直至接地故障處理(故障處理時限兩小時)完畢;若接地故障未消失但消弧線圈工作超過2小時,按規(guī)程投入接地電阻,繼電保護(hù)系統(tǒng)零序保護(hù)動作,按時間級差順序,0.5s內(nèi)控制距離故障點(diǎn)最近的開關(guān)最先跳閘切除故障點(diǎn)。另外,若要排除高通電阻y點(diǎn)接地對接地故障電流的影響、減輕消弧線圈輸出負(fù)荷,在接地點(diǎn)接地電流諧波含量不引起電弧重燃的情況下,可將y點(diǎn)在接地電阻退出、消弧線圈工作時懸?。灰资芴鞖庥绊懙募芸站€路接地時可設(shè)計(jì)重合閘來提高供電可靠性。
以下通過一個具體實(shí)例,介紹本發(fā)明的系統(tǒng)的控制方法的應(yīng)用,具體如下:
具體請參閱圖8,其為本發(fā)明的分布式發(fā)電系統(tǒng)脫網(wǎng)穩(wěn)控方法的流程圖。
本實(shí)施例將本發(fā)明的控制方法應(yīng)用于分布式發(fā)電系統(tǒng)中,從而提供了一種脫網(wǎng)穩(wěn)控方法,實(shí)現(xiàn)了以下效果:
a、系統(tǒng)接地發(fā)生時判明是并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線發(fā)生接地即采取轉(zhuǎn)移負(fù)荷、調(diào)整發(fā)電機(jī)出力等預(yù)防性措施降低系統(tǒng)風(fēng)險;
b.判明發(fā)展為相短路事故時即刻由繼電保護(hù)裝置分發(fā)并網(wǎng)聯(lián)絡(luò)線跳閘指令信號給發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)裝置、無功發(fā)生裝置及有功吸收裝置,充分利用斷路器固有分閘時間(合格真空斷路器分閘時間小于50ms)作為提前量,控制脫網(wǎng)暫態(tài)時功率過剩量,防止發(fā)電側(cè)無功和有功堆積造成電壓、頻率大幅振蕩越限而失穩(wěn),實(shí)現(xiàn)孤網(wǎng)運(yùn)行,有助于解決風(fēng)力發(fā)電低電壓穿越以及小水電脫網(wǎng)飛車等問題。
綜上,相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明將濾波補(bǔ)償設(shè)備、接地設(shè)備、pt消諧裝置以及繼電保護(hù)裝置四者功能融合起來,在發(fā)揮電容無功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償與濾波功能、接地裝置的接地安全功能的同時為諧振能量隨時提供對地泄放通道實(shí)現(xiàn)直接消諧,并能發(fā)揮繼電保護(hù)系統(tǒng)的接地控制功能。
上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。