配電網(wǎng)消弧控制策略與故障選線

摘 要：本文主要結(jié)合配電網(wǎng)中的消弧控制首先探討了消弧線圈并聯(lián)運行與故障選線，然后又建立諧振接地電網(wǎng)分段消弧線圈并列運行仿真，最后又提到了測量諧振接地系統(tǒng)接地電容電流。

關(guān)鍵詞：配電網(wǎng)；消弧控制；故障選線；仿真；測量

中圖分類號： U665.12 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 消弧線圈并聯(lián)運行與故障選線

1.1 消弧線圈并聯(lián)運行

消弧線圈采取并聯(lián)的方式進(jìn)行運行主要有兩種方式，一種是自動并聯(lián)，另一種是主從并聯(lián)。自動并聯(lián)的運行方式從名稱上我們就可以看出它的自由度是比較高的，大多數(shù)這種方式運行的消弧線圈都可以進(jìn)行獨立的調(diào)諧，但是它對于每個消弧線圈又具有一定的要求，一般來說每個消弧線圈最好都具備狀態(tài)識別功能，進(jìn)而能夠識別消弧線圈的調(diào)諧狀態(tài)和正常的線路投切狀態(tài)，從而確保整個的消弧線圈并聯(lián)可靠的運行。

另外一種比較常用的消弧線圈并聯(lián)運行方式就是主從并聯(lián)方式了，主從并聯(lián)方式一般又包括兩方面的主要內(nèi)容，一種是自動調(diào)諧消弧線圈加固定消弧線圈，另一種則是大補(bǔ)償容量加小補(bǔ)償容量自動調(diào)諧消弧線圈。這兩種方式有一個共同點那就是都有主次之分，這也是消弧線圈并聯(lián)運行主從并聯(lián)方式的主要特點，一般來說都是把自動調(diào)諧消弧線圈和大補(bǔ)償容量自動調(diào)諧消弧線圈作為主消弧線圈，而后者則作為這種主消弧線圈的一種輔助。但是，這種主從并聯(lián)方式在當(dāng)前并不是特別的流行，因為它存在著明顯的兩個缺陷：一是不能夠很好地適應(yīng)現(xiàn)在的各種電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，二是因為各個不同廠家的通訊接口和調(diào)諧程序都有很大的不同，所以普及起來比較困難。

1.2 消弧線圈并聯(lián)運行故障選線技術(shù)

現(xiàn)在我國電路系統(tǒng)工作人員在進(jìn)行線路運行選線時存在著諸多的方法，這些方法都各自具備自身的優(yōu)缺點，從而也就具備了自己的適用范圍，當(dāng)前最為流行的方法主要有五種，分別是：信號注入法、五次諧波法、首半波法、基波零序有功功率法和零序電流增量法。其中在消弧線圈并聯(lián)運行故障選線技術(shù)中常用的方法主要是零序電流增量法。

這種方法的原理比較簡單，主要針對的就是單相接地故障。簡單來說這種方法主要是通過對于線路中各個線圈中零序電流的測量來進(jìn)行接地線路的確定，其操作過程一般是事先針對各個消弧線圈進(jìn)行零序電流的測量，然后再改變線路中的電容，這樣就會使得消弧線圈中的失諧度增加，然后再對于消弧線圈中的各個線路進(jìn)行二次測量，對于這兩次結(jié)果進(jìn)行比較，其中差異最大的我們就可以判定為接地線路。這種操作方法還有一個好處就是它能夠有效的避免TA測量誤差的影響，進(jìn)而增加了測量的可靠性，當(dāng)然不可避免的這種方法也存在著一些缺陷，它對中性點不接地系統(tǒng)和消弧線圈不能自動調(diào)諧系統(tǒng)不能適用，這是我們必須采取其他的操作方法來進(jìn)行。

2 建立諧振接地電網(wǎng)分段消弧線圈并列運行仿真

在進(jìn)行具體的運行之前建立諧振接地電網(wǎng)分段消弧線圈并列運行仿真還是極其有必要的，它可以在進(jìn)行實際運行之前就針對消弧線圈并列運行進(jìn)行模擬，進(jìn)而驗證它的可行性，從而推斷其中是否存在一些問題進(jìn)而在改正之后投入建設(shè)以避免不必要的損失。一般說來我們進(jìn)行仿真模擬的手段主要是通過操作matlab仿真軟件來進(jìn)行的。

在進(jìn)行建立諧振接地電網(wǎng)分段消弧線圈并列運行仿真模擬時，最為關(guān)鍵的一點就是我們要確保輸電線路參數(shù)模型的準(zhǔn)確性，只有輸電線路的參數(shù)模型可靠了，我們才能說我們建立的消弧線圈并列運行仿真模型具備一定的說服力。確保輸電線路參數(shù)模型可靠性的手段主要是借助于PSB工具箱來實現(xiàn)的，PSB工具箱主要是通過建立數(shù)學(xué)模型的方式來進(jìn)行輸電線路參數(shù)的設(shè)置的，這里所建立的數(shù)學(xué)模型主要有兩種，即集中參數(shù)模型和分布參數(shù)模型，這兩種模型都可以設(shè)置三個數(shù)據(jù)參數(shù)，也就是我們常用的R、L、C，在這一點上是相通的，但是相對于集中參數(shù)模型來說分布參數(shù)模型具有一定的缺陷，它在配合零序CT仿真時容易振蕩失真，所以，一般我們都是采取集中參數(shù)模型來進(jìn)行設(shè)計的。然后便可以在matlab仿真軟件上進(jìn)行模擬運行，針對每個消弧線圈并列運行仿真模型的不同在進(jìn)行結(jié)果的分析，我們就可以從中獲得必要的信息來針對模擬仿真模型進(jìn)行整改進(jìn)而便可以運用到具體的設(shè)計施工當(dāng)中，從而避免了不必要的麻煩。

3 測量諧振接地系統(tǒng)接地電容電流

當(dāng)前隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展我國電力系統(tǒng)的壓力不斷增加，不僅僅是工業(yè)的發(fā)展，各種民用電力也正在逐步增高，在這種壓力下電纜線路的普及也就成了必然趨勢，而電纜線路的普及對于電容電流的壓力也正在逐步增加，因此，當(dāng)前配電網(wǎng)系統(tǒng)大多是采用中性點非有效接地方式來進(jìn)行設(shè)計運行，這一點在農(nóng)村電力線路設(shè)計中極為明顯，在農(nóng)村電力系統(tǒng)中中性點非有效接地方式中的小電流接地方式最為流行，而小電流接地方式中的消弧線圈接地方式又是最為常見的。這主要是由于消弧線圈具有極強(qiáng)的補(bǔ)償作用，即使存在著一些接地現(xiàn)象也會由于消弧線圈內(nèi)部的補(bǔ)償作用而使得電力持續(xù)供應(yīng)，這主要得益于電容的補(bǔ)償效果，因此，測量電容電流成為關(guān)鍵。

而在進(jìn)行消弧線圈電容電流的測定時，我們也需要注意很多的地方，首先，我們一般不是在故障發(fā)生后測量電容電流，因為這時我們就需要從各路出線采集電流量，不僅電流信號小，采樣誤差大，而且需要處理的數(shù)據(jù)量大，計算復(fù)雜，此外，更重要的是，故障發(fā)生后，弧光接地過電壓在1.5--3個周波內(nèi)就會急劇上升到3--4倍相電壓，嚴(yán)重危害系統(tǒng)的安全，而在這么短的時間內(nèi)，消弧線圈自動調(diào)諧裝置不可能完成電網(wǎng)當(dāng)前電容電流的測量計算和消弧線圈的調(diào)節(jié)補(bǔ)償。

一般說來，在進(jìn)行電容電流的測量時常見的方法主要有在線測量法、直接測量法和間接測量法。這三種方法各有優(yōu)缺點，也都存在著各自的適應(yīng)范圍，比如直接接地法對于我們測量的消弧線圈的絕緣性有較強(qiáng)的要求，并且對于一些沒有存在故障的線路也可能造成損害，所以在實際檢測中很少采用；間接接地法則包括眾多的內(nèi)容，主要有中性點外加電容法、調(diào)諧法和外加電壓法；最為常用的則是在線測量法，它主要是得益于計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，因此，優(yōu)勢也是比較明顯的，其具體的操作方法主要有兩點法、三點法、兩頻率注入法、三頻率注入法，其中，兩點法和三點法又是實際中應(yīng)用最多的方法。

結(jié)語

綜上所述，在配電網(wǎng)絡(luò)設(shè)計中，消弧線圈的作用還是極為重要的，但是作為消弧線圈中故障最為頻發(fā)的接地故障我們應(yīng)當(dāng)給與足夠的重視。本文僅僅是針對這一問題簡要地談及了一下自己的一些見解，還需要我們在今后的實踐當(dāng)中進(jìn)行深入的研究探討。

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