摘要:传统的继电保护由于经济和技术的结合,不能覆盖整个电力结构,所以在CT电网的设计和建设中采用电流互感器的配置。母线保护不能消除断路器和电流表之间的故障。同样,由于故障所涉及的时间延迟,断路器故障保护不能快速隔离故障。继电保护作为一种补充性的保护形式,可以快速隔离故障,避免影响电网系统的运行。电流二次回路两点接地引起继电保护误动作将造成很大的威胁。当断路器主极与辅助触点延时不匹配时,必须在运行过程中调整其位置。
关键词:电流;二次回路;两点接地;继电保护;误动;防范
继电保护装置正确动作的基础就是电流、电压二次回路的正确性,在电流、电压二次回路正确的基础上继电保护装置才能够对被保护元件的正常与否进行正确的区别。
一、误动分析
在继电保护误动原因:非线性负载,电源变压器和互感器产生的谐波。此外,串联电容补偿了系统频率瞬变。这种瞬态取决于电容补偿的百分比。必须注意滤波器,它们应该具有以下特性:带通响应;滤除衰减指数的直流抑制;滤除非线性负载的谐波衰减或抑制;快速响应的合理带宽。为满足日益增长的电力需求,电力系统规模越来越大,电力设备的额定工作电压必然会越来越高,容量也会越来越大。一些电力公司安装了NGR(中性点接地电抗器)来降低故障电流和降低电力变压器绕组绝缘故障短。但当断路器开空载母线、断路器保护变压器会出现错误的操作(过电压接地继电器断开)。由于系统是直接接地系统,因此在配电线路发生一线对地故障时,高故障电流流入变压器。为了减少变压器故障,例如绕组短路绝缘,NGR安装在变压器中性点和地之间。如果NGR断开并发生一个线对地故障,则在未故障线路上存在导致电力和负载的绝缘问题的线间电压。当断路器只打开无负载和线路充电的总线时,会发生一些保护变压器的断路器跳闸。当断路器打开和关闭时,它在相位之间具有差异时间。根据断路器的差异时间,输入电压显示不同。为了分析继电器的不正常运行,假设断路器的差异时间可能比标准时间长。由于分段断路器经过数年的时间正常检查,断路器在电流流动状态下长时间保持关闭,从而使断路器的触点由于焦耳的热量而变强。
二、电流二次回路两点接地的检测
电路互感器二次回路两点接地的检测可以使用多点接地故障查找仪进行检测,该仪器主要是运用电流分流的方法对故障进行判断和定位,判断系统是否出现两点接地故障。该仪器将低频直流电流信号施加给电力二次回路系统,如果是一点接地,那么低频直流电流信号就仅仅是从分析仪接地线经过,电流大小与施加信号源大小是相同的;如果是两点接地,那么低频直流电流信号不仅要经过分析仪接地线,还会经过其他接地线,因此通过对已知信号源与分析仪接地线测试信号大小的对比即可实现多点接地与否的判定。图1为分析仪判断系统多点接地示意图。
图1 分析仪判断系统多点接地示意图
从图1可以看出,如果二次回路系统是一点接地,那么C与D就是断开的状态,电流1与电流2相等,电流钳表所测电流为0;如果二次回路系统存在两点接地,并且接地点发生在在C与D处,那么电流1就是电流2和电流3的总和,电流钳表所测得电流为I1-I2=I3,这时电流变化频率与信号电流频率是一致的,根据这个特点就可以对二次回路存在二点接地进行判断,一旦出现两点接地故障,那么就可以运用探测仪对各个接地线进行逐个的检测,如果支路没有出现两点接地故障,那么探测仪就不会检测到信号电流如图2中的支路1与支路2;如果支路出现两点接地故障,那么探测仪就会检测到电流3信号,如图1中的支路n,对该电流进行分析就可以找到接地故障的位置,从而对其进行准确的定位。
三、防范措施
由于负载需求快速增长,传统发电机组无法满足能源需求,通过使用风能,太阳能,生物质等非常规能源资源,分销水平发电新趋势。将这些资源纳入分销网络,有助于解决电力危机问题。这被称为分布式发电(DG)。由于DG在公用事业中的整合,出现了传统电网系统中不存在的几个问题,其中保护协调是主要问题之一。电力系统中最广泛使用的保护形式是过电流保护。电力系统中的每个继电器应与保护相邻设备的另一个继电器协调。如果主节点不能清除故障,则备份保护启动其操作。如果继电器配置不正确,可能会发生误动。因此,过电流保护是电力系统保护的主要关注点之一。不问断、可靠的电源是电力系统中非常重要的问题。连续供电不仅影响大型工业产业,还可以影响各个领域如医疗设施,供水,教育通信系统等。电力系统中的任何一个环节故障导致电力损失。尽管采用现代和复杂的保护方案,但仍观察到电力故障多次。继电保护故障是电源故障原因的主要原因之一。在保护方案中,继电器是其他保护装置的主要部件。今天数字继电器是用于保护电力系统的主要设备。在研究电流二次回路两点接地引起的继电器误动原因。在输电系统中,继电保护系统被引入到检测故障的异常信号中,将故障部分从系统的其余部分隔离开来,以最小的干扰和设备损坏,保证正常、不间断的供电。输电线路是故障率最高的电力系统之一,因为它们暴露在环境中。由于闪电、暴风雨、植被落下、浓雾和盐雾而造成的线路故障都是人类无法控制的。输电线路的平衡故障是三相并联和三相接地电路。单相接地、线路线和双线路接地故障具有不平衡性。电力系统其它故障的性质不平衡,主要是由变压器、发电机、频繁负荷切换引起的电力系统中各种暂态现象造成的。由于不可预测的故障性质,继电器多次发生误动。电力系统的电力系统由三个主要组成部分即发电系统、输电系统和配电系统组成。输电系统和配电系统更容易出现一些故障,因为它们暴露在相对开放的环境中。差动保护方案适用于电动机和发电机保护。发电站保护方案广泛使用在开关场的输电线路和配电线路,这些保护计划的实施借助继电器和断路器。继电器是一种基本的传感装置,用于检测系统般备中的输入(主要是电压和电流),如果继电器的故障被检测到,则发出对断路器的跳闸决定。迄今为止,有三代继电器在使用中,即机电继电器、固态继电器和数字继电器。由于数字技术的进步,采用了基于微处理器的继电器。广义数值继电器的概念直接来源于开放式系统继电保护(不同的继电器功能可以通过修改微处理器编程从同一硬件获得)。构成通用数字继电器的硬件模块和功能。在机电式继电器中,采用磁路、气隙等结构细节来设计各种运行特性。由于固态继电器主要使用模拟电路,因此它们比相应的机电继电器具有更多的创新性,这无疑是可靠的。然而,固态继电器不能具有计算机辅助继电保护所具有的灵活性。例如,通过计算机辅助中继提供电压信号的幅度缩放和相移以产生从线到中性电压的线到线电压更简单,因为它可以由程序来处理。计算机继电器可以编程。此外,由于编程特性,有可能为多个继电器提供通用硬件,从而降低了库存成本。随着光纤通信的发展,数字中继技术开创了自动化变电站的发展。一旦CTS和VTS的模拟信号被数字化,它们可以被转换成光信号,并通过光纤网络在变电站局域网上传输。随着光纤电缆的抗电磁干扰能力的提高,它已成为变电站环境中的传输介质。数字继电器可以很好地与变电站局域网连接。数字继电器在定义中继逻辑方面提供了最大的灵活性。
总之,电流互感器的二次回路必须可靠接地,但接地点只允许有一个。这是为了防止一、二次绕组之间绝缘损坏或击穿时,一次高电压窜入二次回路,危及人身和设备安全。但是电流互感器的二次回路接地问题是非常容易被忽略的问题,一旦出现二次回路两点接地或者多点接地的情况,就会带来非常严重的后果。
参考文献
[1]李新.交流电流回路两点接地危害的分析及应对措施.2017.
[2]付芳.电流二次回路两点接地引起继电保护误动分析与防范措施.2017.
论文作者:陈轶阳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
标签:电流论文; 继电器论文; 故障论文; 回路论文; 断路器论文; 系统论文; 两点论文; 《电力设备》2019年第6期论文;