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小電流接地系統(tǒng)接地檢測(cè)工程應(yīng)用分析

  
評(píng)論: 更新日期:2011年06月14日

 0 引言
  在6~66kV電力系統(tǒng)中普遍采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)方式,當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),由于不能構(gòu)成短路回路,接地故障電流往往很小,系統(tǒng)線電壓的對(duì)稱性并不遭到破壞,系統(tǒng)還可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間,規(guī)程規(guī)定一般為1~2h,為防止系統(tǒng)事故擴(kuò)大,在接地運(yùn)行的這段時(shí)間里必須設(shè)法排除接地點(diǎn)。小電流接地選線裝置自20世紀(jì)80年代問世以來,已經(jīng)歷了幾次技術(shù)更新?lián)Q代,其選線的準(zhǔn)確性也在不斷提高,盡管備廠方宣稱100%選線正確率,但工程實(shí)際中均存在誤判率較高的問題,使許多用戶有一種不用麻煩,用了也麻煩的感覺,故現(xiàn)場(chǎng)好多情況都是選檢設(shè)備閑置退出而采用手動(dòng)拉閘試驗(yàn)的原始方法查找接地。

  1 小電流系統(tǒng)單相接地的特點(diǎn)
  分析小電流系統(tǒng)單相接地時(shí)的運(yùn)行狀態(tài),其不同于正常運(yùn)行狀態(tài)的信息主要有2點(diǎn):故障線路流過的零序電流是全系統(tǒng)的電容電流減去自身的電容電流,而非故障線路流過的零序電流僅僅是該線路的電容電流。故障線路的零序電流是從線路流向母線,而非故障線路的零序電流是從母線流向線路,兩者方向相反,或者說兩者反相。從小電流系統(tǒng)單相接地時(shí)與正常運(yùn)行時(shí),狀態(tài)信息的不同看,故障線路的判定似乎非常容易,然而事實(shí)并非如此,其原因主要有以下四點(diǎn):
  1.1電流信號(hào)太小
  小電流系統(tǒng)單相接地時(shí)產(chǎn)生的零序電流是系統(tǒng)電容電流,其大小與系統(tǒng)規(guī)模大小和線路類型(電纜或架空線)有關(guān),數(shù)值甚小,經(jīng)中性點(diǎn)接人消弧線圈補(bǔ)償后,其數(shù)值更小,且消弧線圈的補(bǔ)償狀態(tài)(過補(bǔ)償、欠補(bǔ)償、完全補(bǔ)償)不同,接地基波電容電流的特點(diǎn)與無消弧線圈補(bǔ)償時(shí)相反或相同,對(duì)于有消弧線圈的小電流系統(tǒng)采用5次諧波電流或零序電流有功功率方向檢測(cè),而5次諧波電流比零序電流又要小20~50倍。
  1.2干擾大、信噪比小
  小電流系統(tǒng)中的干擾主要包括2方面:一是在變電站和發(fā)電廠的小電流系統(tǒng)單相接地保護(hù)裝置的裝設(shè)地點(diǎn),電磁干擾大;二是由于負(fù)荷電流不平衡造成的零序電流和諧波電流較大,特別是當(dāng)系統(tǒng)較小,對(duì)地電容電流較小時(shí),接地回路的零序電流和諧波電流甚至小于非接地回路的對(duì)應(yīng)電流。
  1.3隨機(jī)因素影響的不確定
  我國(guó)配電網(wǎng)一般都是小電流系統(tǒng),其運(yùn)行方式改變頻繁,造成變電站出線的長(zhǎng)度和數(shù)量頻繁改變,其電容電流和諧波電流也頻繁改變;此外,母線電壓水平的高低,負(fù)荷電流的大小總在不斷地變化;故障點(diǎn)的接地電阻不確定等等。這些都造成了零序故障電容電流和零序諧波電流的不穩(wěn)定。
  1.4電容電流波形的不穩(wěn)定
  小電流系統(tǒng)的單相接地故障,常常是間歇性的不穩(wěn)定弧光接地,因而電容電流波形不穩(wěn)定,對(duì)應(yīng)的諧波電流大小隨時(shí)在變化。

  2 小電流接地系統(tǒng)接地信號(hào)裝置的分類
  基于小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)具有的特點(diǎn),目前,小電流接地信號(hào)裝置的設(shè)計(jì)判據(jù)主要有以下8種:①反映零序電壓的大??;②反映工頻電容電流的大小;③反映工頻電容電流的方向;④反映零序電流有功分量;⑤反映接地時(shí)5次諧波分量;⑥反映接地故障電流暫態(tài)分量首半波;⑦信號(hào)注入法;⑧群體比幅比相法。

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