小電流選線裝置應(yīng)用探討

Summary：通過(guò)對(duì)小電流接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)的運(yùn)行特點(diǎn)分析總結(jié)，并結(jié)合小電流選線裝置在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用存在的問(wèn)題，探討其應(yīng)用價(jià)值并提出改進(jìn)措施，減少選線誤判的發(fā)生。0引言在配電網(wǎng)中，線路故障包括單相接地、兩相短路、兩相接地短路、三相短路、三相接地短路、斷線等故障。其中，單相接地故障發(fā)生幾率最高，約占配電網(wǎng)故障的80％以上[]，并且其余幾類故障大多數(shù)情況都是由單相接地故障間接引起的，所以對(duì)其研究分析是非常重要的。雖然單相接地故障不能構(gòu)成短路回路，接地故障電流往往很小，不破壞系統(tǒng)線電壓的對(duì)稱性，系統(tǒng)可繼續(xù)運(yùn)行1～2h，但是為防止系統(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)[2]。小電流接地選線裝置實(shí)現(xiàn)了接地選線的自動(dòng)判別功能而得到廣泛應(yīng)用，但在實(shí)際應(yīng)用中存在選線誤判率較高的問(wèn)題而影響其實(shí)用性。1小電流接地系統(tǒng)單相接地的特點(diǎn)如圖1所示，小電流系統(tǒng)單相接地時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)不同于正常運(yùn)行狀態(tài)的信息主要有兩點(diǎn)：一是故障線路流過(guò)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(guò)的零序電流，僅僅是該線路的電容電流，其中；二是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(shuō)兩者反相[3]。從這兩點(diǎn)狀態(tài)信息的不同看，故障線路的判斷似乎非常容易，然而事實(shí)并非如此，其原因主要有以下七個(gè)方面。圖1小電流接地系統(tǒng)單相接地故障示意圖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。1.2配網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜易變配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式是指配電網(wǎng)中各主要電氣元件的電氣連接形式,基本上分為放射式和環(huán)網(wǎng)式兩大類，選線裝置是針對(duì)于放射式配電網(wǎng)選線。但在正常運(yùn)行過(guò)程中，某條出線或多條出線因?qū)嶋H的需要就可能形成環(huán)網(wǎng)式，這與選線裝置中的參數(shù)配置將不一致，對(duì)選線判斷帶來(lái)困難。配網(wǎng)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；并且站內(nèi)的分段開(kāi)關(guān)由于運(yùn)行方式的需要經(jīng)常發(fā)生變化，若選線裝置不能獲取其實(shí)時(shí)的狀態(tài)，對(duì)選線結(jié)果也會(huì)造成很大的影響。1.3配網(wǎng)出線的特殊情況

配網(wǎng)出線長(zhǎng)度差異性對(duì)選線裝置的影響也是非常大的，假設(shè)圖1中出線數(shù)量較少，并且出線1長(zhǎng)度非常小，當(dāng)出線2的A相發(fā)生單相接地故障后，出線1的電容電流將會(huì)比較小，由于母線從電容電流一般也很小，所以故障線路的電容電流也會(huì)很小，對(duì)于這種特殊的電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，即使通過(guò)電流方向進(jìn)行判斷，選線也是非常困難的。1.4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)，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。1.5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。1.6消弧線圈的自動(dòng)調(diào)諧影響小電流系統(tǒng)中性點(diǎn)接人消弧線圈時(shí)，如果加裝了自動(dòng)調(diào)諧器后，電容電流數(shù)值較小，當(dāng)接地點(diǎn)電弧電阻不穩(wěn)定時(shí)，零序電流(或諧波電流)數(shù)值就更小，可能被干擾淹沒(méi)，其相位不一定正確，從而造成誤判。1.7干擾大和信噪比小小電流系統(tǒng)中的干擾主要包括兩方面：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。2小電流接地系統(tǒng)選線改進(jìn)措施針對(duì)以上存在的問(wèn)題，本文提出以下改進(jìn)措施，減少選線誤判的發(fā)生。對(duì)于特殊的配網(wǎng)結(jié)構(gòu)，應(yīng)該專門對(duì)其進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)，選用更加合適的方式、方法進(jìn)行選線。盡量使參數(shù)配合適當(dāng)，減小測(cè)量環(huán)節(jié)的綜合誤差。通過(guò)選擇準(zhǔn)確度高的專用零序電流互感器額定一次電流的選擇應(yīng)保證系統(tǒng)出現(xiàn)最大接地電容電流時(shí)能處在零序電流互感器的線性范圍內(nèi)(準(zhǔn)確限值)，一次電流的線性測(cè)量范圍應(yīng)向下延伸到0.2A左右，用以適應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地系統(tǒng)。零序?yàn)V序器應(yīng)盡量使用變比較小的計(jì)量級(jí)電流互感器組合而成，較小的變比可使電容電流的二次值較大，有利于檢測(cè)裝置的電流變換器采集電流值，S級(jí)使電流互感器的測(cè)量精確線性范圍更寬，有利于測(cè)量較小的電容電流。工程實(shí)踐中不宜與計(jì)量系統(tǒng)合用同一電流互感器線圈。微機(jī)檢測(cè)裝置的電流變換器的線性測(cè)量范圍應(yīng)與互感器的二次輸出值配套，，零序電流互感器的二次側(cè)電流一般為mA級(jí)，電流變換器的線性測(cè)量范圍應(yīng)以mA級(jí)起步。使用接線中盡量減小誤差和電磁干擾影響，二次電纜采用屏蔽電纜，屏蔽層兩端接地。更準(zhǔn)、更快的獲取系統(tǒng)的運(yùn)行方式變化，針對(duì)不同的運(yùn)行方式有準(zhǔn)確的選線參數(shù)與其相對(duì)應(yīng)。比如線路上的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)、母線上的分段開(kāi)關(guān)變化后，線路長(zhǎng)度參數(shù)、出線數(shù)量等信息及時(shí)改變，對(duì)選線的正確性將帶來(lái)很大幫助。3結(jié)束語(yǔ)隨著技術(shù)的進(jìn)步，小電流接地選線裝置不斷完善，功能不斷穩(wěn)定，只要選擇原理與系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置正確，在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中盡量減少測(cè)量環(huán)節(jié)的誤差，采取一定的抗干擾措施，必將大大的提高目前的接地選線準(zhǔn)確性和可靠性。Reference：[]牟龍華,孟慶海.供配電安全技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2003.[2]王崇林.中性點(diǎn)接地方式與