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小电流接地选线装置在高压开关柜的智能应用
来源: | 作者:佚名 | 发布时间: 194天前 | 37 次浏览 | 分享到:
当一个变电站,开关站或是配电室有很多出线柜时候,出线回路多,如果发生线路故障,我们该如何快速准确的判断是哪个线路有故障呢?小电流接地选线的出现解决了这个难题,那我们就来看看它为何如此优秀?

在电力系统中,单相接地时,由于故障点电流较小,且由于系统三相电压仍然对称不影响对负荷的正常供电,一般允许继续带故障运行1-2小时。但长期运行,由于非故障的两相对地电压升高倍,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。

微机小电流接地选线装置,能在系统发生单相接地时,准确、迅速地选出接地线路或母线。选出带有接地故障的线路,给出指示信号。适用于3KV-66KV中性点不接地或中性点经电阻、消弧线圈接地系统的单相接地选线,用于电力系统的变电站、发电厂、水电站及化工、采油、冶金、煤炭、铁路等大型厂矿企业的供电系统,能够指示出发生单相接地故障的线路。

1. 工作原理

基于小电流接地系统发生单相接地时具有的特点,小电流接地信号装置的设计判据主要有以下8种:

①反映零序电压的大小;②反映工频电容电流的大小;③反映工频电容电流的方向;④反映零序电流有功分量;⑤反映接地时5次谐波分量;⑥反映接地故障电流暂态分量首半波;⑦信号注入法;⑧群体比幅比相法。


然而工程中为了能更准确的分析和判断故障线路,在实际设计和应用中也需要采取措施。1)尽量选择准确度高的专用零序电流互感器。2)微机检测装置的电流变换器的线性测量范围应与互感器的二次输出值配套,零序电流互感器的二次侧电流一般为mA级3)使用接线中尽量减小误差和电磁干扰影响,二次电缆采用屏蔽电缆,屏蔽层两端接地。在安装零序电流互感器时标有"P1"(或"L1")端应朝向高压母线,零序电流互感器与母线之间不应有接地点,即高压电缆外皮的接地线应穿过互感器在线路侧接地,当电缆穿过零序电流互感器时,电缆头的接地线应通过零序电流互感器后接地,由电缆头至穿过零序电流互感器的一段电缆金属护层和接地线应对地绝缘。


2,小电流选线装置的选线方法


市场上的小电流选线按照选线方法分:暂态信号法、信号注入法、扰动法、行波法。行波技术最早应用在高压领域进行测距,由于线路长、线路单一,测距效果良好。行波法在配网进行选线,面临出线多、出线短、网架结构复杂问题,选线效果有待提高;扰动法需要跟消弧系统配合,通过改变中值电阻或调整线圈补偿度来改变零序信号大小来实现选线,对系统有冲击影响,选线效果比较可靠;信号注入法通过PT注入固定频率信号,通过检测信号流经回路来实现选线,该方法选线可靠性受PT容量影响,实施上相对复杂;暂态信号法是比较成熟可靠的选线方法,利用接地瞬时的暂态信号进行选线,暂态信号具有幅值大、不受消弧补偿影响的优点,选线可靠性很高。


3,结合行波分析法解析小电流选线装置的工作过程


首先我们先了解一下厂家采用谐波分析法,结合暂态过程的小波分析法与稳态过程的零序能量法,实现智能选线的方法。其工作原理如下:当小电流系统发生单相接地时,故障线路零序电流为其它非故障线路零序电流之和,原则上它是这组采样值中最大的,但由于CT误差、信号干扰以及线路长短差别悬殊,有可能在排序时排到第二、第三,但不会超出前三,第一步为初选,所采用的原理是相对概念(在现行运行方式下,取前三个最大的)。第二步,在前三个信号里,采用相对相位概念即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的哪一个故障,还是母线故障,而零序电流二次侧幅值可在1~1000mA之间变化。由于采用双重判据,而且使用的都是相对原理,克服了运行方式变化、接地电阻及线路长短的影响,并且不需整定。


所以小波分析法利用接地初始时的一段波形来分析。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分量不同,线路越短,高频分量越多。而且能克服消弧线圈和CT不平衡的影响,整个装置工作过程如下:系统无单相接地故障时,装置处于监视状态,小电流装置液晶屏显示当前日期与时间,当PT开口三角输出零序电压大于整定值(出厂设置为30V)时,表示系统发生单相接地,此时CPU将采集的零序电压数据和所有的零序电流数据进行滤波、排序、判断、经过多次综合分析后,将接地故障信息(如接地起始时刻、故障线路号、故障累计时间等),送液晶屏显示,并将判断结果送继电器输出或串口输出。