小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線方法的探討.pdf

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1、2014年第20期ScienceandTechnology＆InnovationI科技與創(chuàng)新小電流接地系統(tǒng)單相接地故障選線方法的探討邱翡翠(河源供電局，廣東河源517000)摘要：以變電站統(tǒng)計(jì)的低壓配網(wǎng)發(fā)生單相接地故障的數(shù)據(jù)為研究背景，分析單相接地時(shí)電流和電壓的變化以及當(dāng)前站內(nèi)接地裝置的選線方式，從而解析小電流接地故障選線率偏低的原因。同時(shí)，在停電改造期間對(duì)選線方式進(jìn)行改進(jìn)，將原有的補(bǔ)償方式改為采用并聯(lián)中電阻進(jìn)行選線，通過(guò)模擬故障試驗(yàn)，與實(shí)際運(yùn)行的接地選線正確性進(jìn)行對(duì)比、分析，得出相關(guān)結(jié)論。關(guān)鍵詞：小電流接地方式；消弧線圈；單相接地故障；中電阻中圖

2、分類號(hào)：TM862+．3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2095—6835(2014)20—0029—021傳統(tǒng)選線存在的問(wèn)題流分布如圖2所示。目前，我國(guó)低壓配網(wǎng)系統(tǒng)大部分都采用小電流接地方式，從圖2可以看出，當(dāng)線路N發(fā)生A相接地故障時(shí)，非故障而單相接地故障是小電流接地方式最為常見(jiàn)的一種故障。但是，相流過(guò)穿心CT的電流為：隨著對(duì)配網(wǎng)供電可靠性的重視，供電質(zhì)量要求不斷提高，小電●●●●310=1A+IB+Ic=0．(1)流接地故障的正確定位和合理的選線方式成為供電可靠性的關(guān)很明顯，故障相流過(guò)穿心CT各條饋線的電容電流之和不鍵因素。國(guó)內(nèi)各種小電流選線裝置所采用

3、的原理一般都是利用為零，即：?jiǎn)蜗嘟拥匕l(fā)生故障時(shí)線路零序電流的異常增大，通過(guò)采集各條●●●●線路上零序電流的基波或高次諧波分量，對(duì)比電流特征量的變310=Ig+IB+lc≠0．(2)消弧系統(tǒng)就是通過(guò)采集每條饋線的穿心CT電流，根據(jù)比化來(lái)進(jìn)行選線的。這種選線原理在系統(tǒng)線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜、對(duì)地電較非故障相和故障相穿心CT電流的大小來(lái)選擇故障相的。但容電流差異較大以及測(cè)量裝置精度誤差和相移等因素的影響是這種選線方式?jīng)]有外加條件，當(dāng)系統(tǒng)中可能存在饋線的線路比下，選線效果并不理想。較長(zhǎng)時(shí)，電容電流會(huì)大于其他所有線路的電容電流之和，這樣就當(dāng)系統(tǒng)經(jīng)消弧線圈接地后，由于消

4、弧線圈的補(bǔ)償作用，故會(huì)出現(xiàn)拒動(dòng)；同時(shí)，線路的長(zhǎng)短、系統(tǒng)的運(yùn)行方式、過(guò)渡電阻的障線路的零序電流趨近于零，與非故障線路的電流特征無(wú)明顯大小都會(huì)影響到選線方式，從而很容易出現(xiàn)誤選、漏選現(xiàn)象。差異，導(dǎo)致這些依據(jù)傳統(tǒng)選線理論的裝置失去了基本的選線條從圖1所示的系統(tǒng)原理圖可看出，通過(guò)在消弧線圈兩端并件，選線結(jié)果呈現(xiàn)非常不正確的狀況。以河源供電局為例，截聯(lián)中電阻，中電阻的投入通過(guò)永久接地故障時(shí)延時(shí)1S投入。并至9月，2014年度共發(fā)生在投入接地選線裝置變電站10kV線聯(lián)中電阻選線的基本原理是通過(guò)對(duì)并聯(lián)電阻的投退控制，短時(shí)路上9l條次，與SCADA系統(tǒng)歷史接地告警

5、信息進(jìn)行對(duì)比，接且有限地增加零序電流的有功分量，使得故障線路與非故障線地選線系統(tǒng)正確作出接地告警判斷的情況占75．82％，發(fā)出接地路上的零序電流出現(xiàn)明顯的特征差異，然后通過(guò)獨(dú)特的計(jì)算方告警并選擇出一條或多條線路接地的情況占40．66％，發(fā)出告警法，準(zhǔn)確識(shí)別故障線路，達(dá)到選線的目的。經(jīng)過(guò)理論和大量實(shí)信號(hào)且僅選對(duì)接地線路的情況占29．67％．對(duì)全局的110kv變電踐的驗(yàn)證，這種選線方法正確率極高，同時(shí)可以抑制中性點(diǎn)電站進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，由于中性點(diǎn)安裝了消弧線圈系統(tǒng)，傳統(tǒng)選線裝置壓，無(wú)需正確判斷零序CT的極性，具有很高的實(shí)用價(jià)值。的正確率都比較低，基本上處于閑置

6、狀態(tài)，因此，如何解決消3并聯(lián)電阻選線弧線圈系統(tǒng)的選線問(wèn)題是一個(gè)亟待解決的難題。裝設(shè)消弧線圈后的單相接地選線問(wèn)題一直是困擾企業(yè)工作2單相接地故障選線方法的原理人員的一大難題。傳統(tǒng)的選線裝置普遍存在誤選、漏選現(xiàn)象，要進(jìn)行小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的正確選線和正確定傳統(tǒng)選線原理的局限性在此得到了充分的體現(xiàn)。無(wú)論采用的是位分析，首先要明白其工作原理和故障特性，其系統(tǒng)原理如圖首半波法、五次諧波法，還是注入法，都存在選線信號(hào)采樣困1所示。難、判據(jù)不明顯等缺陷，所以有必要對(duì)選線原理進(jìn)行重新分析，從系統(tǒng)原理圖可以看出，該控制裝置為“一控二模式”，消找出一種全新的選

7、線原理為此，采用投并聯(lián)中電阻的方式，弧線圈控制器根據(jù)分段開(kāi)關(guān)的變換，通過(guò)可調(diào)開(kāi)關(guān)的控制，調(diào)使接地點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)阻性分量電流，再將這個(gè)阻性分量電流作為節(jié)消弧線圈的電抗大小，達(dá)到補(bǔ)償效果。當(dāng)10kV線路發(fā)生單選線的依據(jù)。根據(jù)圖1所示的中電阻選線系統(tǒng)原理圖，在發(fā)生相接地時(shí)，通過(guò)母線電壓Tv1、Tv2開(kāi)口三角電壓的變化，1Tv、單相接地時(shí)的等值零序電路如圖3所示。2TV零序電壓和1TA、2TA零序電流的大小來(lái)選擇補(bǔ)償容量，圖3中，C為系統(tǒng)對(duì)地電容，為接地點(diǎn)的零序電壓。單根據(jù)饋線穿心CT流過(guò)的容性電流來(lái)選擇故障線路的條件。在相接地一定時(shí)間后，1K閉合投入接地電阻

8、ZR，發(fā)揮故障的選中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，故障線路上的零序電流為各條非故障線線功能。故障點(diǎn)電流矢量如圖4所示。從矢量圖可以看出