CN204928102U - 一种分布式自适应配网故障监测处理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分布式自适应配网故障监测处理装置，包括接地变压器、自动跟踪消弧线圈***、可控电阻、高压接触器和远程控制屏；接地变压器与配电网连接，并采用Z形接线产生配电网中性点；自动跟踪消弧线圈***包括一次绕组、二次绕组和就地控制柜；一次绕组的两端分别与配电网中性点和接地端连接；二次绕组与就地控制柜连接；就地控制柜的内部装配有大功率可控硅以及滤波装置，并且，就地控制柜与远程控制屏连接；可控电阻的一端接地，另一端通过高压接触器与配电网中性点连接。本实用新型实现消弧线圈与可控电阻的联合使用，区分瞬时性接地和永久性接地而采取不同的应对措施，提高了供电安全性和可靠性。

Description

一种分布式自适应配网故障监测处理装置

技术领域

本实用新型涉及电子电力技术领域，尤其涉及一种分布式自适应配网故障监测处理装置。

背景技术

近年来，我国各地供电***逐步建设了配网自动化***，对提高配电网运行管理水平起了积极作用。实现故障的快速定位隔离是配网自动化的一项核心功能，但随着电网的发展，电网的容量越来越大、对电网的可靠性要求越来越高、对智能化提出更高要求，传统的消弧线圈接地方式暴露出越来越多的弊端，主要体现在：首先，不能自动切除非瞬时性单相接地故障，整个配电***须承受较长时间的工频过电压(线电压)，因此对设备的绝缘水平要求高；第二，不能自动辨别非瞬时性接地故障和瞬时性接地故障并加以区别处理；第三，接地故障的长时间存在不利于设备及人身安全，有安全隐患；第四，与配网自动化***无法协调配合。

现有技术中采用不能自动控制的消弧线圈接地方式，该接地方式不能满足无人值守变电站的要求，且不能防止谐振，也解决不了很小电流(残流)情况下的接地选线问题。因此该消弧线圈接地方式在过去的一段时期内未能扩大应用。后来开发的可控消弧线圈(CASC)在初期仍具有一些缺点，如伏安特性线性不理想、响应速度慢、电流调节范围窄，且不能连续调节、转动及传动机构复杂等。由于响应慢，该方式在某些情况下就会损害电力设备或造成人身伤害。采用预调的方式后虽在某种程度上相对提高了响应速度，但由于阻尼电阻在全补偿范围内很难与该方式配合，导致阻尼电阻烧毁或虚幻接地。特别是，目前的小电流接地选线技术尚不成熟，使寻找故障线路成为难题，且要求配电网设备保持较高的绝缘水平。消弧线圈接地方式仍只能应用于主要由架空线路组成的配电网。

低阻接地虽然避免了***的过电压问题，但跳闸率过高，不能适应对供电可靠性越来越高的要求，尤其是在架空线路与电缆混合的配电网中此问题更为突出。同时，单相接地时产生的巨大接地电流将使地电位升高，严重时会超过安全值，可能对通信线路、低压电器和人身安全造成不利影响，这是该方式的先天缺陷。随着电力配电***与电信网共处***的日益增加，用户使用的敏感元件(电脑、电子控制、电力电子等)日益增多，以及国际标准对低压设备耐压要求的降低，低阻接地方式这一不可克服的缺陷越来越不能被用户所接受。尤其在电缆使用量逐渐增多、电网迅速扩大，使电容电流大增的情况下，用电阻将单相接地故障电流限制到远小于两相短路电流而同时又要满足过电压要求的做法已非常困难，即采用低阻接地方式已非常不经济。因此，低阻接地方式不仅不适合于以架空线路为主的农网，也将越来越不适合于以电缆为主、容量不断扩大的城网。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种自适应配网故障监测处理装置，以适应配网自动化的发展需要，提高配电网在接地故障处理上的控制能力。

为解决以上技术问题，本实用新型实施例提供一种分布式自适应配网故障监测处理装置，包括：接地变压器、自动跟踪消弧线圈***、可控电阻、高压接触器和远程控制屏；

所述接地变压器与配电网连接，并采用Z形接线产生配电网中性点；

所述自动跟踪消弧线圈***包括一次绕组、二次绕组和就地控制柜；所述一次绕组的两端分别与所述配电网中性点和接地端连接；所述二次绕组与所述就地控制柜连接；所述就地控制柜的内部装配有大功率可控硅以及滤波装置，并且，所述就地控制柜与所述远程控制屏连接；

所述可控电阻的一端接地，另一端通过所述高压接触器与所述配电网中性点连接。

优选地，所述可控电阻为大功率不锈钢合金电阻。

进一步地，所述远程控制屏包括信号测量装置和控制装置。

优选地，所述自动跟踪消弧线圈***包括变压器式可控电抗器；所述一次绕组作为所述变压器式可控电抗器的工作绕组接入配电网中性点；所述二次绕组为所述变压器式可控电抗器的控制绕组；所述控制绕组包括两个反向连接的可控硅晶闸管；所述可控硅晶闸管的导通角在0°～180°之间。

进一步地，所述就地控制柜设有超时检测器和实时监控装置；所述超时检测器用于检测所述一次绕组与所述二次绕组的投切时间长度；

所述实时监控装置包括红外测温探头、电流测量装置和阻值测量装置，用于监控所述可控电阻的工作状态以及在所述可控电阻工作异常时发出告警信息。

进一步地，所述就地控制柜包括多重滤波器、自动量程跟踪装置、跳闸接口和信息传输接口中的一个或多个组合。

进一步地，所述远程控制屏还包括人机界面和液晶显示器。

进一步地，所述的分布式自适应配网故障监测处理装置还包括电流互感器和零序过滤器。

具体地，所述的分布式自适应配网故障监测处理装置还包括线路故障判断器；

所述线路故障判断器分布安装在配电网中，包括故障判断器、无线传输中集单元、信号发生装置和监控***。

优选地，所述接地变压器的配电网中性点上装设有独立的二阶段零流保护装置，所述接地变压器的电源侧装设有三相二段式电流保护装置。

本实用新型实施例提供的分布式自适应配网故障监测处理装置，当发生瞬时性接地故障时，由自动跟踪消弧线圈补偿产生的谐波，基于短时可控电抗器补偿零序电压和零序电流，减小流经故障点的电流，熄灭电弧；自动跟踪消弧线圈接地方式避免了巨大的接地故障电流带来的一系列问题,又能使瞬时性接地故障自动消除而不影响供电。随着时间的推移，若接地故障仍未消除，三相电压仍不平衡，即发生非瞬时性单相接地故障或永久接地故障时，超过整定时间后投入接地可控电阻(小电阻)，减小接地电流保护线路，到达线路保护整定时间后线路保护动作，故障线路断开与母线连接，***三相电压恢复平衡，则断开或退出运行接地小电阻。本实用新型实施例提供的分布式自适应配网故障监测处理装置，当发生瞬时性接地故障时，利用自动跟踪的消弧线圈实现快速补偿；当发生非瞬时性接地故障时，能正确选出故障线路并跳闸，不影响其他非故障线路的正常运行；同时保证接地故障在持续的短时间内，使***的绝缘水平可与低阻接地时的相同。

附图说明

图1是本实用新型提供的分布式自适应配网故障监测处理装置的一个实施例的结构示意图。

图2是本实用新型提供的自动跟踪消弧线圈***的一种结构示意图。

图3是本实用新型提供的分布式自适应配网故障监测处理装置的一种具体架构图。

图4是本实用新型提供的变压器式可控电抗器的物理特性实测结果图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

参见图1，是本实用新型提供的分布式自适应配网故障监测处理装置的一个实施例的结构示意图。

在本实施例中，所述的分布式自适应配网故障监测处理装置包括：接地变压器101、自动跟踪消弧线圈***102、可控电阻(小电阻)103、高压接触器104和远程控制屏105。

所述接地变压器101与配电网连接，并采用Z形接线产生配电网中性点A；

所述自动跟踪消弧线圈***102包括一次绕组(x1～o1)、二次绕组(x2～o2)和就地控制柜1021；所述一次绕组的两端分别与所述配电网中性点A和接地端GND连接；所述二次绕组与所述就地控制柜1021连接；所述就地控制柜1021的内部装配有大功率可控硅以及滤波装置(图1中未示出)，并且，所述就地控制柜1021与所述远程控制屏105连接；所述可控电阻103的一端接地，另一端通过所述高压接触器104与所述配电网中性点A连接。

其中，对于10kV配电网，因变压器绕组为Δ接法，需要利用接地变压器101产生中性点A。为降低零序阻抗，接地变压器101一般采用Z形接线，并根据需要可带适当的二次容量以代替站用变。具体实施时，所述接地变压器101的配电网中性点A上装设有独立的二阶段零流保护装置，所述接地变压器101的电源侧装设有三相二段式电流保护装置。通过二阶段零流保护装置对放射形馈线进行二阶段零流保护，作为单相接地故障主保护及后备保护。馈线保护整定原则同时适用于配电网所有母线上设备(电容器，电抗器等)接地保护。接地变压器101电源侧装设三相二段式电流保护，作为接地变压器101内部相间故障的主保护和后备保护。具体地，电流保护整定原则包括电流速断保护电流定值整定原则、过流保护整定原则、过流保护时间整定原则、跳闸原则和零流保护整定原则等。其中，电流速断保护电流定值整定原则要求保证接地变电源侧在最小方式下二相短路时有足够灵敏度。此外，电流速断保护电流定值整定原则还要求躲过励磁涌流，即I_kact≥(7-10)3I_n，其中，I_n为Z形接地变额定电流，并且I_n＝Sn/3×U_n；S_n为接地变额定容量，U_n为接地变额定运行电压。而过流保护时间整定原则通常不必与外界设备配合，整定时间t通常取0.5～1秒；根据电流速断和过流动作后联跳相应电源主变同侧开关，形成跳闸原则；零流保护整定原则通常要求电流定值整定小于200安。其他的电流保护整定原则在此不作详述。

具体实施时，所述的分布式自适应配网故障监测处理装置还包括电流互感器和零序过滤器。在小电阻接地***的各路出线中，对于架空线路的出现，其零序电流一般先由相电流互感器提供的二次三相电流，再利用零序过滤器合成获取。传统的装置一般是通过外部接线或微机装置内部合成来实现，由于多个电流互感器的变比误差、伏安特性的差别以及励磁电流有差异等原因，现有的零序电流获取装置正常运行时会存在一定大小的不平衡电流；受不平衡电流、装置内部的模数转换模块的精度等影响，零序电流保护的灵敏度不高。本实施例采用零序电流互感器方式，将其装设在馈线电缆终端头下侧，这种方式相当于直接获取一次电流中的零序电流并转换成二次零序电流以供给装置使用，其优点是提高了保护的灵敏度。

在实际的复杂的应用场合当中，需要指示出配电网是否发生故障。因此，所述的分布式自适应配网故障监测处理装置还包括线路故障判断器。所述线路故障判断器分布安装在配电网中，包括故障判断器、无线传输中集单元、信号发生装置和监控***。分布安装在配电网络中的故障判断器一组三个，分别安装在三相线路上，每组检测器内含一套无线射频通讯***或无线传输中集单元，组成一组无线局域网，将故障信息、负荷电流信息通过无线射频方式将传输给中继器，中继器经过数据打包通过移动公网方式上传于监控***中。

具体实施时，所述自动跟踪消弧线圈***102包括变压器式可控电抗器，作为***102中的消弧线圈；其中，所述一次绕组(x1～o1)作为所述变压器式可控电抗器的工作绕组接入配电网中性点A；所述二次绕组(x2～o2)为所述变压器式可控电抗器的控制绕组；所述控制绕组包括两个反向连接的可控硅晶闸管；所述可控硅晶闸管的导通角在0°～180°之间。

参看图2，是本实用新型提供的自动跟踪消弧线圈***的一种结构示意图。

为了使得本实施例提供的变压器式可控电抗器能够补偿流过接地点的瞬时性接地故障的电容电流，采用快速高短路阻抗变压器式消弧线圈的核心技术，设计出短时可控电抗器201。短时可控电抗器是一种特殊设计的高短路阻抗变压器(亦称为变压器式可控电抗器)，其阻抗电压接近100％。在实施过程中，一次绕组(x1～o1)和二次绕组(x2～o2)组成变压器T；变压器T的一次绕组作为工作绕组接入配电网中性点A，一个二次绕组作为控制绕组由两个反向并接的可控硅晶闸管(短路连接)组成(可控硅晶闸管D1与可控硅晶闸管D2为大功率可控硅，且两者反向连接)。其中，可控硅晶闸管的导通角由控制屏105控制，通过控制屏105调节可控硅晶闸管的导通角在0度至180度之间变化，使可控硅晶闸管的等效阻抗在无穷大(∞)至0之间变化，则其输出的补偿电流就可在0至Z形接地变额定电流的额定值I_n之间得到连续无级调节(电流无级差，是高精度补偿的基础)。

就地控制柜1021和远程控制屏105组成新型智能控制器，作为本实施例的核心构成，担负着实时跟踪测量***电容电流并及时向***投入或退出补偿电流、对接地故障线路实现跳闸等任务。

智能控制器在测量过程中采用“试探法”，用两次测量的方法来保证***电容电流测量的准确性。测量时***远离谐振区，因此即使不采用阻尼电阻，中性点电压也不会上升至危险区域范围。所述就地控制柜1021设有超时检测器202和实时监控装置203；所述超时检测器202用于检测所述一次绕组与所述二次绕组的投切时间长度；所述实时监控装置203包括红外测温探头、电流测量装置和阻值测量装置，用于监控所述可控电阻103的工作状态以及在所述可控电阻103工作异常时发出告警信息。

所述就地控制柜1021还包括多重滤波器204、自动量程跟踪装置205、跳闸接口(图2中未示出)和信息传输接口(图2中未示出)中的一个或多个组合。

通过采用多重滤波装置204和自动量程跟踪装置205，可消除谐波干扰和保证全量程的测量精度。具体实施时，本实施例对配对网***中可能出现的多种现象(例如多次重复接地故障等)都有恰当的对策，尤其是在抗干扰方面采用了多重滤波技术，除常规的监控装置(如“看门狗”)外，还设计了超时检测器202，从而使得即使在死机状态下“看门狗”也能正常工作，保证整个配电网***在设定的时间内恢复正常；因人为的误操作而退出运行时，本实施例提供的装置能在设定的时间内自动转入运行状态。

本实施例提供的补偿方式可为欠补、过补、全补。由于装置响应很快，因此不需要预调谐，也就避免了因串联谐振可能带来的危险过电压；同时还设置了跳闸接口，可对发生接地故障的线路实现跳闸；此外，本实施例提供的装置还具有信息传输接口，可将相应的信息由无人值班的变电站传送到远方的调度站。进一步地，所述远程控制屏105包括信号测量装置和控制装置。智能控制器的控制***人机界面友好，可以采用液晶显示器进行显示并进行全汉化操作，正常测量时实时显示***接地次数、中性点电压、电流、时间和***的运行状态。并且，智能控制器还设有防干扰设备，因而还具有优良的抗电磁干扰性能，在有干扰的环境下仍能长期正常工作。

参看图3，是本实用新型提供的分布式自适应配网故障监测处理装置的一种具体架构图。

在本实施例中，分布式自适应配网故障监测处理装置包括接地变压器301、可控电阻R、由高压接触器W1和高压接触器W2并联组成的断路器，自动跟踪消弧线圈***包括变压式可控电抗器302、超时检测器303、实时监控装置304、多重滤波器305和自动量程跟踪装置306等构件，远程控制屏307通过有线或无线的方式与自动跟踪消弧线圈***通信连接，各个构件的工作原理与前文所记载的内容相同，在此不再论述。

具体实施时，自动跟踪消弧线圈***、可控电阻、控制屏是本实施例提供的分布式自适应配网故障监测处理装置的主要部件，其决定了***对接地故障处理的可靠性、准确性、响应速度，因此选择合适、高质量、高性能的器件显得非常重要。本实施例通过控制可控电阻的投入和切除实现对不同类型接地故障的选择性动作。可控电阻由于通常取值较小，又俗称为小电阻。具体实施时，所述可控电阻优选为大功率不锈钢合金电阻，采用高压接触器来实现对电阻投入和切除的控制。为保证切换动作的可靠性，优选采用两路高压接触器并联，并且两路高压接触器分别采用交直流两路电源作为操作的机构电源。由二次装置对高压接触器进行控制的方式保障了对可控电阻控制的可靠性。实时监控装置可以监控电阻的工作状态并能在电阻出现异常时发出告警信息。而远程控制屏在实践过程中通常安装于主控室，作为本实施例的中心控制部分，其主要目的是完成***的各种测量和控制。

在对可控电阻(小电阻)的阻值选取上，其电阻值的选取必须根据电网的实际运行情况，综合考虑限制弧光过电压倍数、保护灵敏度及人身安全等因素。

1.限制弧光过电压倍数

中性点经小电阻接地可以有效降低配电***弧光接地的过电压水平，从而保证配电***电力设备的安全运行。根据过电压模拟试验及实际运行经验表明，弧光过电压水平与电阻的额定通流I_R及***容性电流I_C的关系为：

①当I_R≈I_C时，过电压水平降到2.5pu(perunit，每单位值)；

②当I_R≈2I_C时，过电压水平降到2.2pu；

③当I_R≈4I_C时，过电压水平降到2.0pu；

④当I_R＞4I_C时，降低过电压水平的效果不明显。

综合限制弧光过电压水平和设备的经济性，接地电阻通流水平选择：I_R＝4I_C＝400A，接地电阻最终选取15Ω，额定通流时间按10s考虑，可将单相接地故障的弧光过电压水平限制在2.0pu范围内，满足***对过电压水平的要求。

2.保护灵敏度

当配电网某一相发生单相接地故障时，求得接地故障电流：

$I_F=\sqrt{I_R^2+{(I_C-I_0)}^2}---\left(1\right)$

式中I₀为故障相电缆的容性电流.由于I₀相比总的容性电流I_C可忽略不计，因此，式(1)可简化为：

$I_F=\sqrt{I_R^2+{I_C}^2}---\left(2\right)$

结合上述接地电阻的选择，接地故障可高达400多安培，完全满足保护灵敏度的要求。目前，市配电网变电站的微机保护都有零序保护功能，且启动电流值比较小，单相接地故障电流远大于每条线路对地容性电流，一般都能满足零序保护的灵敏度要求。

3.对通信线路的干扰影响

对于35kV和10kV配电网来说，在中性点由原来的不接地或经消弧线圈接地方式改为经小电阻接地方式的情况下，当发生单相接地短路故障时，由于接地电流较原来接地方式有所增大，所以配电线路对通信线路的影响也会增大，但增大的程度取决于配电网与通信线路的实际情况，须作具体计算分析和实测。

4.人身安全

从人身安全角度考虑，中性点接地电阻的通流越小越安全。当采用小电阻接地***后，发生单相接地故障时，必然使得故障点的接地短路电流很大，故障点电位升高，极有可能造成跨步电压超过允许值，对人身安全构成威胁。因此，采用小电阻接地***时，须根据对跨步电压的分析计算进行确定。

在对消弧线圈的容量选取上，消弧线圈容量应主要根据***单相接地故障时电容电流的大小来确定，并应留一定裕度，以适应***今后的发展和满足设备裕度的要求等。消弧线圈的容量可确定：

$Q=I_c=\sqrt{3}\×U_n\×\mathrm{\ω}\×{10}^3/I_c---\left(3\right)$

式(3)中，Q为消弧线圈的容量，单位为kV·A；U_n为***标称电压，单位为kV；I_c为对地电容电流，单位为A。其中，对于改造工程，I_c应以实测值为依据；对于新建工程，则应根据配电网络的规划、设计资料对I_c进行计算。

在对消弧线圈的类型选取上，可采用调气隙式、调匝式、调容式以及偏磁式等形式的消弧线圈，其中，以上各种消弧线圈均存在相应的优缺点，而本实用新型还结合以上各种形式的消弧线圈，进一步提出了一种高短路阻抗变压器式电抗器。

其中，调气隙式属于随动式补偿***。其消弧线圈属于动芯式结构，通过移动铁芯改变磁路磁阻达到连续调节电感的目的。然而其调整只能在低电压或无电压情况下进行，其电感调整范围上下限之比为2.5倍。控制***的电网正常运行情况下将消弧线圈调整至全补偿附近，将约100欧电阻串联在消弧线圈上。用于限制串联谐振过电压，使稳态过电压数值在允许范围内(中性点电位升高小于15％的相电压)。当发生单相接地后，必须在0.2秒内将电阻短接实现最佳补偿，否则电阻有***的危险。因此该消弧线圈具有：工作噪音大，可靠性差，调节精度差，过电压水平高，功率方向型单相接地选线装置不能继续使用等缺点。

调匝式消弧线圈属于随动式补偿***，它同调气隙式的唯一区别是动芯式消弧线圈被有载调匝式消弧线圈取代，这种消弧线圈是用原先的人工调匝消弧线圈改造而成，即采用有载调节开关改变工作绕组的匝数，达到调节电感的目的。其工作方式同调气隙式完全相同，也是采用串联电阻限制谐振过电压。该装置同调气隙式相比，消除了消弧线圈的高噪音，但是却牺牲了补偿效果，消弧线圈不能连续调节，只能离散的分档调节，补偿效果差，并且同样具有过电压水平高，电网中原有方向型接地选线装置不能使用及串联的电阻存在***的危险等缺点，另外该装置比较零乱，它由四部分设备组成(接地变压器、消弧线圈、电阻箱、控制柜)，安装施工比较复杂。

调容式的消弧线圈主要是在消弧线圈的二次侧并联若干组用可控硅(或真空开关)通断的电容器，用于调节二次侧电容的容抗值。根据阻抗折算原理，调节二次侧容抗值，即可以达到改变一次侧电感电流的要求。

偏磁式快速自动跟踪调谐消弧线圈是将现代电子控制技术与多级磁饱和技术相结合，采用自耦式直流励磁控制方式，实现消弧线圈电感的快速响应和连续可调，该产品采用动态全补偿方式，从根本上解决了全补偿的理想目标与串联谐振引起***虚幻接地之间的固有矛盾，偏磁式消弧线圈在电网正常运行时阻抗很大，完全消除了串联谐振的隐患，无需串联电阻。测控***测量电网电容电流精度高。电网发生单相接地瞬间，消弧线圈在半个工频周期内由高阻抗状态调整为全补偿，即使消弧线圈输出电流与接地电流相等，残流最小。因此，偏磁式消弧线圈的容量调节范围大、谐波小(≤2％)、响应速度快(≤0.01秒)、补偿精度高、无串联谐振位移过电压、可靠性高、免维护，是保障电网安全可靠运行的理想设备，为实现电力***节能降耗、安全可靠运行提供了有效措施和保障。

而本实施例还可以优选采用变压器式可控电抗器来实现消弧线圈的功能。如图2所示，通过调节晶闸管的导通角来调节二次绕组中的短路电流，从而实现电抗值的可控调节。多重滤波器用以吸收晶闸管通断时产生的谐波，使电抗器输出工频电流。当给定晶闸管的触发角α时，工作线圈输出的基波电流I_l为：

$I_l=(I_{om}/\mathrm{\π})\×\[\mathrm{\π}-2\×\mathrm{\α}\frac{2\mathrm{\π}}{360}-\sin 2\mathrm{\α}\]---\left(4\right)$

式(4)中，I_om为额定电压下晶闸管全导通时流经工作线圈的电流有效值。

该消弧线圈不需要调节匝数，铁芯不需要有气隙，不需要复杂的直流回路和任何机械传动装置，因而结构十分简单。由于电抗值的调节是通过调节晶闸管来实现的，该消弧线圈具有极快的响应速度，并可实现由零到额定电流的无级连续调节。此外该消弧线圈的独特优点是作为补偿用的电感不是激磁阻抗而是利用变压器的短路阻抗，因而可保证在全电压范围内都具有良好的伏安特性。

参看图4，是本实用新型提供的变压器式可控电抗器的物理特性实测结果图。

在全电压范围内都具有良好的线性伏安特性这一优点对可控消弧线圈非常重要，因为单相接地情况下中性点电压随接地阻抗变化，高阻接地时中性点电压较低，而最高可升到1.1倍的相电压。若消弧线圈的伏安特性为现有技术的非线性，则消弧线圈输出的补偿电流将成为中性点电压的非线性函数，因此利用消弧线圈在额定电压下对应的电流来外推或内推其它电压下的电流将会导致残流较大，再考虑到零序电容测量的不准确性，有可能使接地残流仍旧超过规定的允许值；对于分级式消弧线圈(如调匝式、调容式等)还存在级差电流，情况有可能更糟。因此，在全电压范围内都具有良好的线性伏安特性这一优点对可控消弧线圈非常重要。

通过对本实用新型实施例提供的分布式自适应配网故障监测处理装置的工业样机进行全面***模拟和现场试验，试验内容包括10kV单相金属性接地、弧光接地和高阻接地等典型故障，模拟***电容电流取值从零到额定值，实测的典型波形。试验数据统计表明，装置的残流均小于6A(大多数情况下残流都小于3A)。

本实用新型实施例提供的分布式自适应配网故障监测处理装置，实现消弧线圈与小电阻的联合使用，并且应用智能控制器实现自动切换，对接地持续时长进行判断，区分瞬时性接地和永久性接地，采取不同的应对措施，从而达到提高供电安全性和可靠性的目的。

综上所述，本实用新型实施例提供的分布式自适应配网故障监测处理装置的主要优点包括：

(1)响应时间短。接地故障发生(或解除)后5ms内即可投入(或退出)补偿电流，故障电流在60ms内即可降到很小的残流值。

(2)在非接地故障情况下可工作于远离谐振点的区域，因而不必担心产生串联谐振过电压的问题，不必设置阻尼电阻，既提高了安全可靠性又简化了设备。

(3)补偿状态可以随意变化。因为输出电流是真正无级连续可调的，所以欠补、过补或全补状态下都可以实现。

(4)对配电网的适应性强。每10s跟踪1次配电***变化的同时不会对***造成不良影响。调节范围可由零调到额定值的优点使它适应于变电站不同发展时期对消弧线圈容量的不同需要。仅用一台控制器就能实现多台***并联运行，降低了成本。同时，该装置还具有正确选出接地故障线路并实现跳闸的功能。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，包括：接地变压器、自动跟踪消弧线圈***、可控电阻、高压接触器和远程控制屏；

所述接地变压器与配电网连接，并采用Z形接线产生配电网中性点；

所述自动跟踪消弧线圈***包括一次绕组、二次绕组和就地控制柜；所述一次绕组的两端分别与所述配电网中性点和接地端连接；所述二次绕组与所述就地控制柜连接；所述就地控制柜的内部装配有大功率可控硅以及滤波装置，并且，所述就地控制柜与所述远程控制屏连接；

所述可控电阻的一端接地，另一端通过所述高压接触器与所述配电网中性点连接。

2.如权利要求1所述的分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，所述可控电阻为大功率不锈钢合金电阻。

3.如权利要求1所述的分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，所述远程控制屏包括信号测量装置和控制装置。

4.如权利要求1所述的分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，所述自动跟踪消弧线圈***包括变压器式可控电抗器；所述一次绕组作为所述变压器式可控电抗器的工作绕组接入配电网中性点；所述二次绕组为所述变压器式可控电抗器的控制绕组；所述控制绕组包括两个反向连接的可控硅晶闸管；所述可控硅晶闸管的导通角在0°～180°之间。

5.如权利要求4所述的分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，所述就地控制柜设有超时检测器和实时监控装置；

所述超时检测器用于检测所述一次绕组与所述二次绕组的投切时间长度；所述实时监控装置包括红外测温探头、电流测量装置和阻值测量装置，以监控所述可控电阻的工作状态以及在所述可控电阻工作异常时发出告警信息。

6.如权利要求5所述的分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，所述就地控制柜包括多重滤波器、自动量程跟踪装置、跳闸接口和信息传输接口中的一个或多个组合。

7.如权利要求3所述的分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，所述远程控制屏还包括人机界面和液晶显示器。

8.如权利要求1～7任一项所述的分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，所述的分布式自适应配网故障监测处理装置还包括电流互感器和零序过滤器。

9.如权利要求8所述的分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，所述的分布式自适应配网故障监测处理装置还包括线路故障判断器；

所述线路故障判断器分布安装在配电网中，包括故障判断器、无线传输中集单元、信号发生装置和监控***。

10.如权利要求1所述的分布式自适应配网故障监测处理装置，其特征在于，所述接地变压器的配电网中性点上装设有独立的二阶段零流保护装置，所述接地变压器的电源侧装设有三相二段式电流保护装置。