[小电流接地系统的接地选线]小电流接地选线告警.docx

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1、小电流接地系统的接地选线小电流接地选线告警(锡林郭勒电业局,内蒙古 锡林浩特 026000)摘 要：文章介绍了小电流接地系统的特点,结合锡林郭勒地区电网的实际应用对小电流接地系统绝缘监察及选线装置的原理、特点进行了论述。关键词：小电流接地系统；绝缘监察；接地选线中图分类号：TM75S 文献标识码：C 文章编号：10176921(2022)04009602 35kV及以下系统通常采纳中性点不接地或经消弧线圈接地系统，该系统正常运行时，三相对地电压等于相电压。发生单相接地时，接地相对地电压小于相电压，其它两相对地电压大于相电压。接地点流过较小的电容电流，因此称此系统为小电流接地系统。小电流接地系统

2、最大的优点是发生单相接地故障时，并不破坏系统电压的对称性，且故障电流值较小，不影响对用户的连续供电，系统可运行12h。但长期运行，由于非故障的两相对地电压上升倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大，影响用户的正常用电。同时，弧光接地还会引起全系统过电压，进而损坏设备，破坏系统平安运行。因此，当发生单相接地故障时，必需刚好找到故障线路予以切除。小电流接地系统发生单相接地故障时会出现零序电流及零序电压，通过检测不同的量就构成了技术特点不同的小电流接地系统绝缘监察及选线装置。目前，小电流接地信号及选线装置的设计判据主要有以下几种：1反映零序电压的大小；2反映工频电容电流的大小

3、、方向；3反映零序电流有功重量；4反映接地时5次谐波重量；5反映接地故障电流暂态重量首半波；6信号注入法；7群体比幅比相法等，本文对锡林郭勒地区电网的小电流接地系统绝缘监察及选线装置谈些相识。1 小电流接地系统发生单相金属性接地时的特点 电网各处故障相对地电压均为零，中性点对地电压值为相电压，未故障相对地电压上升到相电压的倍，即等于线电压；电网中会出现零序电压，零序电压大小等于电网正常工作时的相电压。故障线路与非故障线路出现零序电流，故障线路零序电流3I大小等于全部非接地线路零序电流之和，电容性无功功率的方向为线路流向母线；非故障线路零序电流大小等于本线路对地电容电流，其电容性无功功率的方向为

4、母线流向线路。非故障线路的零序电流超前零序电压90；故障线路的零序电流滞后零序电压90，故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流方向相反，相位相差180。接地故障处的电流大小等于全部线路(包括故障线路和非故障线路)的接地电容电流的总和，并超前零序电压90。2 利用电压互感器构成的绝缘监察装置 锡林浩特一电厂、二电厂及锡林郭勒地区电网早期投运的35kV变电站、110kV变电站，均采纳了这种绝缘监察装置。该装置利用接于公用母线的三相五柱式电压互感器，其一次线圈及主二次线圈均接成星形，附加二次线圈接成开口三角形。接成星形的二次线圈供电给绝缘监察用的电压表、爱护及测量仪表；接成开口三角形的二次线圈供电

5、给绝缘监察继电器。正常状况下，系统三相电压对称，三相电压之和为零，二次每相绕组电压101V，开口三角每相绕组电压是101/3V，两端电压接近于零，电压继电器不动作。当发生单相接地故障时，一次故障相电压降为0，非故障相电压上升到线电压。二次故障相电压降为0其他两相绕组上升到101V，三个电压表中故障相电压表指示为0，另两相指示线电压，由此得知故障相开口三角绕组电压降到0，其他两相上升到101/V，三角形开口两端电压上升到101V，加在电压继电器上的电压由正常时的0V上升到101V，电压继点器动作发出预报信号。 这种绝缘监察装置投资小，接线简洁，操作及运行维护便利；其缺点是只能推断某一电压等级系统

6、有接地，而不能指出故障点所在的线路，所以为了找出故障点，运行人员必需依次短时断开各条线路开关，这样影响了非故障线路的连续供电。近年来随着经济的快速发展，该种无选择性的绝缘监察装置已不适应城乡经济对供电牢靠性的要求。锡林郭勒地区电网早期投运的变电站已起先逐步改造，这种绝缘监察装置将渐渐退出访用，被具备选线功能的微机选线装置所替代。3 具有选线功能的微机选线装置 近年来随着电力科技的发展，在综合自动化变电站中小电流接地系统应用了独立的小电流接地选线装置，小电流接地系统的选线问题始终是近年电力系统的一个难题，反映单一判据的选线装置运行中常常发生误判。目前在技术上日渐成熟的市场上形成主导产品的小电流接

7、地系统选线装置多采纳“相对原理”、“多重判据”构成，多重判据即为用二种及以上原理为判据，增加牢靠性和抗干扰性实力，削减受系统运行方式、长短线、接地电阻等的影响。目前选线装置主要基于零序功率方向原理，零序电流的幅值原理等。锡林郭勒地区电网近年来新投运和改造的几座综合自动化变电站中均运用了独立的微机选线装置，220kV锡林浩特变电站、明安图变电站、温都尔变电站运用了BW-ML196H型微机选线装置；110kV东郊变电站运用了MLX620型微机选线装置；西郊变电站运用了 DF3285型微机选线装置；220kV元上都变电站及即将投运的10kV明珠开闭站运用了HY-ML2000型微机选线装置，依据实际运

8、行状况这些装置运行平安牢靠，故障选线基本精确。下面以河北博为BW-ML196H型微机选线装置和北京华星HY-ML2000型小电流接地系统爱护装置为例对微机选线装置原理、功能及特点进行介绍。 河北博为BW-ML196H型微机选线装置采纳谐波分析法，结合暂态过程的小波分析法与稳态过程的零序能量法，采纳微机实现智能选线方法，消谐采纳数字技术提取谐振时零序电压的振幅、频率特征限制触发可控硅导通。其工作原理如下：当小电流系统发生单相接地时，故障线零序电流为其它非故障线零序电流之和，原则上它是这组采样值中最大的，但由于电流互感器误差、信号干扰以及线路长短差别悬殊，有可能在排序时排在其次、第三位，但不会超过

9、前三，这一步为初选，所选用的原理是相对概念（在现行运行方式下，取前三个最大的）。其次步，在前三个信号里，采纳相对概念即利用电流之间的方向或电流与电压之间的超前与滞后关系，进一步确定是前三个中哪一个故障，还是母线故障，相对的相位关系允许角度误差在85之间，而零序电流二次侧幅值可在1-101mA之间改变。由于采纳双重判据，而且运用的都是相对原理，克服了运行方式改变、接地电阻及线路长短的影响，并且不需整定。小波分析法利用接地初试的一段波形,每条线路由于长短不一，阻抗值不同导致暂态过程中零序电流所含的谐波重量不同，线路越短，高频重量越多。小波分析法提取某一段频率段的谐波重量后，各支路的零序电流分布也满

10、意上述结论。而且，突出的优点是，这种分析法能克服消弧线圈和电流互感器不平衡的影响，这是因为，消弧线圈在暂态过程中还未起作用，而电流互感器不平衡电流重量已被滤去（选择频段时去掉基波重量），因而达到很好的效果。 华星HY-ML2000型小电流接地系统爱护装置原理是用电流(消弧线圈接地采纳五次谐波)方向推断线路，选电流最大的三条线路在进行方向比较，从而解决了零序电流较小、各种装置LH误差、测量误差、电力电缆潜流、消弧线圈、电容充放电过程等影响，能正确判别或切除故障线路，其装置特点是针对中性点不接地、经消弧线圈接地和经电阻接地的接地方式，采纳自适应的选线算法，提高了选线的精确性，避开了误启动。集选线与

11、爱护为一体，动作于信号和跳闸自由选择。 综上所述锡林郭勒地区电网早期投运的发电厂、变电站利用电压互感器构成的绝缘监察装置已不满意供电牢靠性的要求，大部分已被微机选线装置所替代，新投运的变电站全部选择了微机选线装置，随着技术的进步，小电流接地选线系统的功能将渐渐完善，新一代具有精确选线及定位的小电流微机选线装置将在电网中普及，将大大提高电网的供电牢靠性。参考文献1 范锡普.发电厂电气部分M.北京：中国电力出版社，11015.2 湖南电力学校.发电厂变电站电气设备M.北京：水利电力出版社，11013.3 焦旭升.小电流接地选线原理分析J.发电设备，2002. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页