消弧线圈自动跟踪补偿与接地选线定位技术的研究

在各种电压等级的电力系统中，单相接地故障都是最主要的故障形式，一般占据到故障总数的70％以上。小电流接地系统发生单相接地故障时，虽然不形成短路回路，没有量值很大的短路电流，且三相线间电压依然对称，不影响负载的正常工作，可以继续运行一定时间，但是在发生单相接地后，非接地相对地的电压会升高，断续性电弧接地时还会产生弧光过电压，长期运行可能会损坏其绝缘，引发严重的相间故障。所以，在系统出现单相接地故障后，应该立即设法使其消除，在不能消除的情况下，应尽快找出故障线路和故障点，在进行必要的负荷转移后，人为地将接地设备从系统中切除。 电网对地分布电容的存在是接地点产生故障电流的主要原因，在电网的中性点与大地之间加装消弧线圈，可使容性电流得到补偿，从而使接地点的电流减小。特别是消弧线圈跟踪补偿，根据实际电网电容电流的大小，自动调节消弧线圈产生的感性电流，使两者处于平衡状态，从而使接地电流减小为量值很小的有功电流，使电弧不能维持、自动熄灭。跟踪补偿能使瞬时性接地故障自动消除，也能使永久性接地故障的危害程度大为降低，是减小故障损失的主要技术措施。 单相接地故障的自动选线与定位，能够快速地找出故障线路与故障点，有利于减小系统带故障运行的时间，也是减小接地故障损失地重要技术措施。 本论文以小电流接地系统消弧线圈的自动跟踪补偿、单相接地故障选线及故障点的定位为研究对象，旨在借鉴、总结前人工作经验教训的基础上，根据电力系统对配电网络的要求，结合现代分析方法和技术手段，提出新的工作原理，研制新型自动化装置，解决现有技术中存在的问题。具体的研究工作主要有以下几点： (1) 提出了将消弧线圈的自动跟踪补偿、单相接地故障的自动选线和故障点的自动定位三项技术一体化综合设计的思想，不仅可以减少硬件设备、简化装置的接线，而且便于不同技术、功能之间的相互配合，从而获得优化的工作性能。 (2) 首次提出了基于注入恒频信号的分布电容容抗检测、计算方法，该方法利用消弧线圈的副圈向系统注入一个恒定频率的检测信号，通过对其采集、计算，直接计算出系统的对地容抗，为实现跟踪补偿奠定基础。该方法不需要对消弧线