关键词：
“预调式”消弧线圈
阻尼电阻
晶闸管
系统对地电容
摘要：
在我国,中压配网广泛采取中性点非有效接地运行方式。近期,随着配网范围的不断扩大,电网馈线量逐渐增加,线路对地电容电流日益增大,单相接地故障电弧难以自熄,且产生较高的过电压,可能危害健全相造成两相短路。因此,具有自动调谐功能的消弧线圈装置被广泛用来补偿故障电流以保证配电网运行可靠性。在谐振接地系统中,消弧线圈的存在使得流经接地点的电容电流得到了补偿,大大提高了供电系统自身运行的可靠性与安全性。而对地电容的准确测量是保证消弧线圈对故障电流进行有效补偿的前提。本文在对各类系统对地电容计算方法进行了归纳总结的基础上,针对“预调式”消弧线圈提出了一种检测系统对地电容的新方法,利用投切消弧线圈阻尼电阻的电力电子开关,通过短时控制其导通状态以产生含有丰富频率成分的扰动电压、电流。利用该扰动电压、电流信号并结合基于电力电子扰动技术的谐波阻抗测量方法测量系统对地电容以用于“预调式”消弧线圈的自调谐。电网正常工作情况下,通过短时改变投切阻尼电阻的晶闸管的导通状态,等效于将阻尼电阻短时退出工作,进而在晶闸管两端产生含有丰富频率成分的扰动电压、电流信号。基于配电网的近似线性,各频次下扰动电压与扰动电流呈现线性关系。利用扰动电压、电流信号并结合基于电力电子扰动技术的谐波阻抗测量方法计算系统对地电容。本文首先对方案的工作原理进行了阐述,利用故障分析原理和电路理论对电网模型进行等效简化,利用简化模型并结合基于电力电子扰动技术的谐波阻抗测量方法给出了两种阻尼电阻接线方式下系统对地电容与扰动信号持续时间的理论表达式,针对个别频次下检测结果存在误差的现象,利用最小二乘法对检测结果进行优化,提高检测精度。其次,利用仿真手段对方案的可行性进行验证。通过设置仿真参数,在不同谐波频次、晶闸管触发角、脱谐度、不平衡度下的谐振接地系统进行仿真分析,测量对地电容,同时研究阻尼电阻短时间退出工作对中性点位移电压的影响。最后,通过模拟实验验证了仿真结果的正确性,基于模拟实验的结果,对晶闸管触发角及中性点最小位移电压的确定给出了指导性建议。本文为系统对地电容的计算提供了一种新的可行方案,对消弧线圈的自动补偿具有积极意义。同时,通过本文进一步拓展了电力电子扰动技术在电力系统中的应用。
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