调匝式消弧线圈自动跟踪补偿系统的研究与设计

摘要

随着电力系统的不断发展，尤其是在城市电力系统中，越来越多的电缆线路代替了架空线。在这种情况下中性点不直接接地系统发生单相接地故障以后，流入故障点的电容电流越来越大。而且由于大量电缆的投入使用，系统变得越来越平衡，这就使得现有的消弧线圈自动跟踪补偿控制系统出现了电容电流测量不准确、有载开关频繁调档等问题，严重的影响了系统的可靠运行。
　　结合目前消弧线圈自动跟踪补偿系统的应用情况，本论文对消弧线圈控制器进行了深入的研究。在了解过程中，多次和现场进行交流、沟通，总结了消弧线圈在现场运行的情况，以及亟待解决的问题。根据具体情况的需求，本论文主要研究内容有以下几部分:
　　(1)总结了目前中压电网电容电流多种测试方法并进行了详细优缺点对比分析，在此基础之上利用构造二次函数的思想提出了新的三点法电容电流测量方法，推导了计算公式，给出了测量方法的实际计算步骤，此算法目前已经得到应用。
　　(2)在控制阻尼电阻投切方案上，采用双向晶闸管替换原有过压继电器，实现了灵活控制阻尼电阻投切的目的，在此基础之上设计了调匝式消弧线圈二次侧选线电阻、并联阻尼电阻的投切控制方案，并通过理论推导计算和仿真计算验证了该故障选线控制方案的有效性和正确性。
　　(3)对消弧线圈控制器进行了功能分析和总体方案设计，实际现场运行结果验证了整体功能设计的实用性和合理性。

目录

声明

摘要

1．1 课题背景以及研究意义

1．2 研究现状

1．3 本课题的研究工作

1．4 本章小结

2 电容电流测试方法研究

2．1 电容电流计算方法分析

2．1．1 直接测量法

2．1．2 偏置电容法测电容电流

2．1．3 外加电压法测量电容电流

2．1．4 调谐法测量电容电流

2．1．5 调频法测量系统对地电容电流

2．1．6 信号注入法测电容电流

2．2 新的电容电流测量方法

2．3 本章小结

3 消弧线圈并联阻尼电阻的控制方式

3．1 故障前系统的运行分析

3．2 系统发生单相接地情况后的情况分析

3．3 消弧线圈并联电阻方式分析

3．3．1 电阻投入对抑制过电压的影响

3．3．2 消弧线圈切除电阻后的过电压分析

3．4 控制器选线策略分析

3．5 消弧线圈阻尼电阻投切方法设计

3．5．1 阻尼电阻原有控制策略

3．5．2 新的投切阻尼电阻的设计方式

3．6 谐振接地系统的MATLAB仿真分析

3．6．1 仿真模型1的搭建

3．6．2 仿真模型2的搭建

3．7 本章小结

4 消弧线圈控制器总体功能的实现

4．1 消弧线圈控制器组成

4．1．1 主板

4．1．2 采集板

4．1．3 调档板

4．1．4 选线板

4．2 控制器主要功能实现

4．3 消弧线圈控制器实物介绍

4．3．1 阻尼电阻

4．3．2 消弧线圈控制器背部端子图

4．3．3 消弧线圈控制器面板

4．4 本章小结

5 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢