配电网多元化接地故障测控一体化装置的制作方法

本发明属于配电网多元化接地，具体涉及一种配电网多元化接地故障测控一体化装置。

背景技术：

1、随着经济发展和用电需求提升，为了提高配电网供电可靠性，10kv配电城网进行大规模架空线路入地及环网改造，大量的10kv架空线路已被改造成地下敷设的电缆线路。加之近年来高性能、免维护的全封闭的电缆分断器、分接箱、各式箱变等的广泛应用，电缆线路逐年快速递增，使得系统对地电容电流也越来越大，原有消弧线圈接地系统也面临着补偿容量不足，处于欠补偿运行状态。系统在发生故障及支路切除过程中容易引发谐振隐患，需要进行消弧线圈的扩容升级。否则在单相接地故障时会产生不能自动熄灭的电弧，产生弧光过电压，严重危机电网安全；同时长时间的接地不消除，由于接地点的热破坏作用，会使接地点的电缆绝缘老化，存在引起相间短路的隐患。

2、由于配网中所用电缆的绝缘不具有自恢复特点，出现单相接地故障时常常属于永久性故障，出现瞬时接地短路的几率较小，因此在单相接地故障下仍然继续运行，会使故障扩大化，非故障相电压的上升，造成绝缘破坏及短路故障。所以，是否可以提供一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，当电缆一旦出现单相接地故障，可以快速切除短路支路，解决配电网接地故障高发处置问题，实现对不同接地方式下接地故障的诊断以及故障支路的准确判别，并隔离故障。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明针对现有技术的不足，提供一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，结合消弧线圈接地技术和小电阻接地技术的各自优点，可以实现对不同接地方式下接地故障的诊断以及故障支路的准确判别，同时实现对消弧线圈动态特性监测以及对小电阻的热稳定及动稳定的状态检测，可以快速隔离故障，有效降低配网线路跳闸率。

2、为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，所述装置应用于配电网中，所述装置包括通过母联断路器连接的i段母线和ii段母线，所述i段母线和所述ii段母线上均连接有第一支路、第二支路和多个第三支路；两个所述第一支路上的另一端分别连接到接地控制屏上；两个所述第二支路上串联有接地变压器，所述接地变压器的中性点输出端分别并联设置有第四支路和第五支路；多个所述第三支路的输出端分别连接到所述消弧线圈控制屏上。

3、进一步地，所述第一支路上串联有电压互感器。

4、进一步地，所述第四支路上串联有第一电阻，且所述第四支路的输出端接地。

5、进一步地，所述第五支路上串联有单向隔离刀，所述单向隔离刀上远离所述接地变压器的一端设置有第一节点；所述第一节点上并联设置有第六支路、第七支路、第八支路。

6、进一步地，所述消弧线圈电路串联安装于所述第六支路上，且所述第六支路的输出端接地；其中，所述消弧线圈电路包括串联设置的消弧线圈和第一单向电流互感器，所述消弧线圈上并联安装有调谐装置，所述调谐装置连接到所述消弧线圈控制屏上，所述第一单向电流互感器的输入端也连接到所述消弧线圈控制屏上。

7、进一步地，所述接地电阻电路串联安装于所述第七支路上，所述接地电阻电路包括串联安装的接地开关、接地电阻、第二单向电流互感器，所述第七支路的输出端接地；所述接地开关的输入端、所述第二单向电流互感器的输入端分别连接到所述接地控制屏上。

8、进一步地，所述第一节点上连接有第八支路，所述第八支路的输出端接地；且所述第八支路上串联有三绕组变压器，所述三绕组变压器的第二绕组连接到所述消弧线圈控制屏上，所述三绕组变压器的第三绕组连接到所述接地控制屏上。

9、进一步地，多个所述第三支路上分别串联有零序电流互感器。

10、进一步地，所述第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、以及与所述消弧线圈控制屏或接地控制屏连接的其他支路上均串联设置有反向串联的二极管。

11、本发明的有益效果为：

12、通过消弧线圈接地方式与小电阻接地方式配合使用，解决目前接地故障下，既保证供电连续可靠性的同时，也适应当前对配电网系统发生故障时快速切除保障设备及人身安全的要求。同时实现对不同接地方式下接地故障的诊断以及故障支路的准确判别，实现对消弧线圈动态特性监测以及对小电阻的热稳定及动稳定的状态检测。

13、且本申请依据不同接地方式及故障处理策略，除实现常规多元化接地系统中的消弧线圈测控、小电阻控制外，更重要的是，通过零序电流互感器、消弧线圈控制屏、接地控制屏、调谐装置的结合，将接地选线及选线跳闸功能引入，以期解决常规多元化接地系统不能在高阻接地时切除故障的重大运行弊端，真正实现多元化接地电网的“暂态故障自动消除、永久故障可靠隔离”目标。

14、通过降低配电网运行风险，优化配电网接地检测、故障诊断和应急处理，避免电网设备损坏或事故损失，减少人力物力投入，降低人员劳动强度，提高电网运行安全性和供电可靠性，提升企业运营效益，直接经济效益和间接经济效益都十分突出。

技术特征：

1.一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，所述装置应用于配电网中，所述装置包括通过母联断路器连接的i段母线和ii段母线，其特征在于，所述i段母线和所述ii段母线上均连接有第一支路、第二支路和多个第三支路；两个所述第一支路上的另一端分别连接到接地控制屏上；两个所述第二支路上串联有接地变压器，所述接地变压器的中性点输出端分别并联设置有第四支路和第五支路；多个所述第三支路的输出端分别连接到所述消弧线圈控制屏上。

2.按照权利要求1所述的一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，其特征在于，所述第一支路上串联有电压互感器。

3.按照权利要求2所述的一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，其特征在于，所述第四支路上串联有第一电阻，且所述第四支路的输出端接地。

4.按照权利要求3所述的一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，其特征在于，所述第五支路上串联有单向隔离刀，所述单向隔离刀上远离所述接地变压器的一端设置有第一节点；所述第一节点处并联设置有第六支路、第七支路、第八支路。

5.按照权利要求4所述的一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，其特征在于，所述消弧线圈电路串联安装于所述第六支路上，且所述第六支路的输出端接地；其中，所述消弧线圈电路包括串联设置的消弧线圈和第一单向电流互感器，所述消弧线圈上并联安装有调谐装置，所述调谐装置连接到所述消弧线圈控制屏上，所述第一单向电流互感器的输入端也连接到所述消弧线圈控制屏上。

6.按照权利要求5所述的一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，其特征在于，所述接地电阻电路串联安装于所述第七支路上，所述接地电阻电路包括串联安装的接地开关、接地电阻、第二单向电流互感器，所述第七支路的输出端接地；所述接地开关的输入端、所述第二单向电流互感器的输入端分别连接到所述接地控制屏上。

7.按照权利要求6所述的一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，其特征在于，所述第一节点上连接有所述第八支路，所述第八支路的输出端接地；且所述第八支路上串联有三绕组变压器，所述三绕组变压器的第二绕组连接到所述消弧线圈控制屏上，所述三绕组变压器的第三绕组连接到所述接地控制屏上。

8.按照权利要求7所述的一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，其特征在于，多个所述第三支路上分别串联有零序电流互感器。

9.按照权利要求8所述的一种配电网多元化接地故障测控一体化装置，其特征在于，所述第一支路、第二支路、第三支路、第四支路、以及与所述消弧线圈控制屏或接地控制屏连接的其他支路上均串联设置有反向串联的二极管。

技术总结
本发明属于配电网多元化接地技术领域，具体涉及一种配电网多元化接地故障测控一体化装置。其包括通过母联断路器连接的I段母线和II段母线，I段母线和II段母线上均连接有第一支路、第二支路和多个第三支路；两个第一支路上的另一端分别连接到接地控制屏上；两个第二支路上串联有接地变压器，接地变压器的中性点输出端分别并联设置有第四支路和第五支路；多个第三支路的输出端分别连接到消弧线圈控制屏上。本发明结合消弧线圈接地技术和小电阻接地技术，实现对不同接地方式下接地故障的诊断以及故障支路的准确判别，同时实现对消弧线圈动态特性监测以及对小电阻的热稳定及动稳定的状态检测，可以快速隔离故障，降低配网线路跳闸率。

技术研发人员：张亮,刘彦超,刘卫华,谢成文,王建军,伦迪,赵东坡,陈鹏飞,李浩,袁心,李文娜,曹聪
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司漯河供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23