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专利号: 2015100270289
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 发电、变电或配电
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种变步长的消弧线圈调谐新方法,其特征在于,根据消弧线圈(主要指预调式消弧线圈,下面不再具体说明)的补偿状态确定消弧线圈的步长过后,然后再根据消弧线圈的补偿状态,调节消弧线圈电感量(若消弧线圈是过补偿状态,则前一次调节的消弧线圈电感量加上逐次减半的步长;若消弧线圈是欠补偿状态,则前一次调节的消弧线圈电感量减去逐次减半的步长),最终将消弧线圈调节到最佳补偿位置,既适用于配电系统正常运行时(在自然不平衡度较高和较低下均可使用)对地电容电流的测量,也适用于配电系统发生单相经过渡电阻接地故障时(指非高阻接地故障,下文提及的单相经过渡电阻接地故障均指单相非高阻接地故障,下面不再说明)实现消弧线圈的精确调谐。

2.根据权利要求1所述的一种变步长的消弧线圈调谐新方法,其特征在于,配电系统正常运行时对地电容电流的测量包括以下步骤:步骤a:先测量配电网自然不平衡点压 和相位角 ;

步骤b:对消弧线圈进行调节,实现粗调,此时消弧线圈电感为L(0);

步骤c:再测配电网中性点电压 和相位角 ;

步骤d:确定消弧线圈的补偿状态,首先进行理论分析(以三条馈线分析为例),配电网中性点电压 和相位角 (即 和 的夹角, )为:式1

式2

上两式中 为电网的自然不平衡度, 为A相对地总电容, 为B相对地总电容,

为C相对地总电容, 、 、 (n=1、2、3)分别为3条馈线的对地电容,为消弧线圈的脱谐度, 为与消弧线

圈并联的电阻的阻尼率, 为A相电源电压, 为电源角频率;

由分析可得:当相位角 时,v<0,消弧线圈过补偿;当相位角 时,v>0,消弧线圈欠补偿;当相位角 时,v=0,消弧线圈全补偿;

然后再根据相位角 的范围,来判断消弧线圈的补偿状态;

步骤e:调节消弧线圈电感量以确定步长,当消弧线圈过补偿时,消弧线圈电感量加上逐次加倍的步长(即 ,其中k为调节的次数, 为调节的步长,可取 ,下同);当消弧线圈欠补偿时,消弧线圈电感量减去逐次加倍的步长(即);直至改变消弧线圈补偿状态,最终确定的步长为加倍后的步长( );

步骤f:根据消弧线圈的补偿状态来调节消弧线圈,若消弧线圈过补偿状态,则令(式中 是步骤e最终确定的步长,即调节这个步长时能改变其补偿状态,n为调节的次数),将消弧线圈电感调节到L(n),若消弧线圈处于欠补偿状态,则令 ,将消弧线圈电感调节到L(n);

步骤g:再次测量中性点电压相位角 ,得出 和 的夹角 ,若 (消弧线圈处于全补偿状态或非

常接近全补偿状态),则结束调节,若不是,重复f、g步骤。

3.根据权利要求1所述的一种变步长的消弧线圈调谐新方法,其特征在于,配电系统发生单相经过渡电阻接地时实现消弧线圈的精确调谐包括以下步骤:步骤①:首先判断配电网是否发生单相接地故障(可先检测正常时中性点电压 ,假设为 ,以 的大小 为基准值,当检测到中性点电压 的大小超过 ( 根据电网实际情况选取, )时,可判断为单相接地故障;否则,则不是),若是,则进行下面步骤;

步骤②:调节消弧线圈,实现粗调,此时消弧线圈电感为L(0);

步骤③:测量系统发生单相经过渡电阻接地时中性点电压 和相位角 ;

步骤④:确定消弧线圈的补偿状态,首先进行理论分析(以三条馈线分析为例),配电网发生单相接地故障时中性点电压 和相位角 为:式3

若不是高阻接地故障, 相对于 可忽略不计,则式4

式5

上两式中 为电网的自然不平衡度,

为A相对地总电容, 为B相

对地总电容, 为C相对地总电容, 、 、 (n=1、

2、3)分别为3条馈线的对地电容, 为消弧线圈的脱谐度, 为与消弧线圈并联的电阻的阻尼率,为过渡电阻引起的阻尼率, 为过渡电阻, 为A相电源电压, 为电源角频率;

由分析可得:当中性点电压相位角 时,v<0,消弧线圈过补偿;当中性点电压相位角 时,v>0,消弧线圈欠补偿;中性点电压相位角 时,v=0,消弧线圈全补偿;然后再根据测得的中性点电压相位角 的范围,来判断消弧线圈的补偿状态;

步骤⑤:调节消弧线圈电感量以确定步长,当消弧线圈过补偿时,消弧线圈电感量加上逐次加倍的步长(即 ,其中n为调节的次数, 为调节的步长,可取 ,下同);当消弧线圈欠补偿时,消弧线圈电感量减去逐次加倍的步长(即;直至改变消弧线圈补偿状态,最终得到的步长为加倍后的步长( );

步骤⑥:根据消弧线圈的补偿状态调节消弧线圈,若消弧线圈过补偿状态,则令(式中 是步骤d最终确定的步长,即调节这个步长时能改变其补偿状态),将消弧线圈电感调节到L(n),若消弧线圈处于欠补偿状态,则令,将消弧线圈电感调节到L(n);

步骤⑦:再次测量中性点电压相位角 ,若 (消弧线圈非常接近全补偿状态),则结束调节,若不是,重复⑥、⑦步骤。