小电流接地系统单相接地暂态保护判据研究论文_李冬

小电流接地系统单相接地暂态保护判据研究论文_李冬

(国电南瑞南京控制系统有限公司 江苏南京 211100)

摘要:近年来,小电流接地系统单相接地暂态保护判据问题得到了业内的广泛关注,研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述,分析了小电流接地系统发生单相故障时的现象,并结合相关实践经验,分别从多个角度与方面就小电流接地系统单相接地暂态保护判据展开了研究,阐述了个人对此的几点看法与认识,望有助于相关工作的实践。

关键词:小电流接地系统;单相接地;暂态保护;判据

1前言

作为一项实际要求较高的实践性工作,小电流接地系统单相接地暂态保护的特殊性不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升对小电流接地系统的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。

2 概述

对于中性点直接接地系统,我们常熟知就是对于这样的方式出现的各种不同的问题,通常在这样的系统中都有经小阻抗接地,一旦发生单相接地故障这样的问题,在此类情况之下,它的接地电流就会随之发生变化,一般表现在数值上,会稍稍显大,也是因为这个原因,大电流接地系统产生了。

在系统里,有不同的电压,如果电压一直处在110kV及以上,通常采取接地电流相对偏大的系统,它还有另一个称号,大电流接地系统。除了刚才介绍的系统之外,还有一个中性点不接地系统。它跟前面介绍的系统就有一定的区别,它包含中性点经消弧线圈接地方式系统,这样的系统会在一定的情况下有所改变,比如,接地故障电流的数值与负荷电流的数值相比较,是前者数值偏小,正因如此,也称之为小电流接地系统。标准规定X0/X1>4~5的系统是小电流接地系统。它有两个特点,第一是供电可靠性高;第二是对绝缘要求偏高。

相比之下,在系统中,电压等级破偏高,在设备总价格里面,绝缘费用占据的比例偏高,减低绝缘水平,其产生的经济效益尤为明显,一般来说,这样的情况采取中性点直接接地方式,用不同的方式去提高供电的可靠性来达到理想的目标。

3 小电流接地系统发生单相故障时的现象分析

3.1中性点不接地系统

当电网正常运行时,三相电压矢量之和为0,三相对地电容电流之和也为0,用三个等值电容来代表每相线路对地的分布电容。当发生单相接地故障时,如A相发生接地故障,则A相对地电压值为零,其对地分布电容短路,故障相A相产生的电容电流也为零;非故障相B、C两相的相电压升高为原来相电压的倍,B、C两相的容性电流经A相故障接地点流回母线中。综上所述,在发生单相接地故障的情况下,在正常运行线路产生的零序电流等于此线路整体的对地电容电流,方向从母线流向线路;而故障线路零序电流为全系统所有线路对地电容电流之和,流向为由线路指向母线;且流过电机的零序电流仅仅为电机自身的非故障相對地电容电流之和。理论上讲,根据各线路始端流过的零序电流大小,即可判断出发生单相接地故障的线路。

3.2中性点经消弧线圈接地

就经消弧线圈接地的电网来说,因中性点处电感性线圈的作用,当线路发生单相接地故障时,电流的分布情况也有所不同。在故障处流过的电流中就会多一部分电感性分量,这一电感分量与之前产生的电容分量相互作用抵消,导致流过故障接地处的总电流变小。经过该方式过补偿后,单相故障接地电流幅值会显著减小,可能与正常线路的零序电流幅值相当,甚至在实践中经常出现单相故障接地线路的零序电流小于正常运行时的零序电流,造成选线失败。因此,零序电流比幅法、电流比相法都不适用于中性点经消弧线圈接地系统,故接地点的电容电流具有周期性振荡的特点。

4 小电流接地系统单相接地暂态保护判据

小电流接地系统,发生单相接地故障时,应记录接地的时间和相别以及绝缘监察电压指示异常情况,接地故障持续5min后不消失,认定为永久性故障,汇报调度。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆根据信号、表计指示、天气、运行方式及系统操作等情况来判断故障。

4.1判明故障性质和相别

根据接地故障的判断所述依据,首先判明故障性质和相别,待确定为接地故障后,采取措施,进行查找处理。

4.2分网运行缩小范围

分网运行包括系统分网运行和变电站内分网运行,系统的分网应在调度统一指挥下进行,并考虑各部分之间功率平衡、继电保护的相互配合、消弧线圈的补偿度是否适当。对于变电站,分网就是将母线分段运行,缩小范围,找出仍有接地信号的一段母线。

4.3检查站内设备

确定故障范围后,应对故障范围以内的站内一次设备进行全面的外部巡视检查。主要检查设备瓷质部分有无损坏、放电闪络,设备上有无落物、小动物及外力破坏现象,各引线有无断线接地,检查互感器、避雷器、电缆头等有无击穿损坏等。

4.4.设备故障的处理

(1)故障点可以用断路器隔离,检查发现电流互感器、出线穿墙套管、出线避雷器、电缆头、耦合电容器、线路侧刀闸等断路器外侧的设备有故障时应汇报调度,转移负荷后,断开断路器隔离故障。拉开故障设备的两侧隔离开关,汇报上级有关领导,做好安全措施,等待修试人员检修故障设备。(2)故障点只能用隔离开关隔离,此时绝对不能用隔离开关拉开接地故障和线路负荷电流。应汇报调度,利用倒运行方式将故障点隔离。对不能倒运行方式的,可用人工接地法转移故障点,再用断路器断开故障点。(3)故障点在母线上,检查发现隔离点在母线上,无法隔离,应将隔离母线停电检修,双母线接线的,可将全部负荷倒至另一条母线上供电,其它情况,应先将用户负荷转移,再进行停运母线。

4.5检查站内设备未发现异常

(1)空载线路。(2)双回路用户或有其它电源的线路。(3)分支多、线路长、负荷轻、不太重要用户的线路或发生故障机率高的线路。(4)分支少、线路短、负荷重、较重要用户的线路。(5)双母线接线,某些重要用户的线路,在两母线均有电源情况下,可以依次倒至另一条母线上,将母线分段运行,若检查原来所在母线接地信号消失,另一条母线上仍有接地信号,说明所倒换的线路上有接地故障。此方法可以准确查出两条线路发生同名相两点接地故障。(6)单母线、单台变压器及其配电装置。(7)确定有接地故障的线路,汇报调度。

发生单相接地故障时,通过调度工作站远动告警信号和远动机所显示电压值,记录接地的时间和相别以及远动机所显示电压遥测值,如接地故障持续5min后不消失,则根据运行方式、天气状况、系统操作、远动告警信号、远动机所显示电压遥测值以及远动、通信、保护等班组当天工作情况,做出判断,进行查找处理。

对在接地故障母线上供电的重要负荷,在运用远控拉路选线时,应先通知各供电所值班人员和重要用户,如所供负荷为城市、医院、部队、铁路等,得到允许后,按照接地选线序位表,通过远动遥控操作依次断开故障母线上各出线断路器,同时密切监视调度工作站语音报出的远动告警信息和远动机所显示电压遥测值的变化,查找出有接地故障的线路,通知专线用户的停送电联系人或各供电所值班人员,在规定的时间内查找出故障点并排除。

5结语

总之,加强对小电流接地系统单相接地暂态保护判据的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的小电流接地系统单相接地过程中,应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度,并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献:

[1]郑顾平,姜超,李刚等.配网自动化系统中小电流接地故障区段定位方法[J].北京:中国电机工程学报.2017(11):60-62.

[2]郭晓敏,史彩明.小电流接地系统线路单相接地故障自动快速判别的方法[C].2006年城网改造和电网优化学术研讨会.2017(01):115-116.

论文作者:李冬

论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期

论文发表时间:2018/6/25

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