小电流接地系统的单相接地选线与定位装置在兖州矿区变电所中的应用
微机型小电流接地选线装置在煤矿中的应用

故障相对地电压升高、 3倍 , / 可能引起线路中某些绝缘薄弱 的地方被 击 穿, 发展成相 间短路 , 造成事故的进一步扩大 , 影响煤矿企业供 电的 安全性和可靠性 。小电流接地 系统发生单相接地故障时主要 有以下几
点危害 : () 1当系统中发生单相接地故 障后 , 可能产生几倍于正常电压 的过
电压 , 可能造成变电设备绝缘击穿 , 酿成大事故。同时可能烧毁配电变压 器, 使线路上的避雷器 、 熔断器绝缘击穿 、 烧毁, 严重时可能发生电气火灾 。 () 2严重 的单相接地故 障可能破坏 区域 电网系统的稳定性 , 响到 影 同一电网上的其它用电企业 的供 电安全 , 造成更大的事故 。 () 3 当发生单相接地故障时 , 如果 系统没 有安装 接地 选线装置 , 就 要进行人工选线 。 工作中一般运用的方法时对供电线路逐个停电 , 到 查 发生接地故障的线路后再进行维护和维修 。这样势必造成大面积的长 时间停电 , 严重影响到了企业供 电的可靠性 。 () 4 当系统发生单相接地故 障时, 如果 没有停 止运行 , 对行人或 者 线路巡视人员而言 , 都很可能发生触电伤亡事故 。 () 5 当发生单相接地故障时, 由于配 电线路在停运之前一直对大地 进行放电 , 这样势必会造成电能 的大量损 失 , 增加线路损耗。
科技信息
工 程 技 术
微机型小电流提地选线装置在煤矿【 的应用 l 】
兖煤 菏泽能化 有限公 司赵 楼 煤矿 邵晓伟
[ 摘 要] 本文叙述 了小电流接地 系统 中发 生单相接地故 障时的各种危害以及微机选线装置的基本原理 , 具体介绍 了WL 6型微 D一 机 选线 装 置 在 煤矿 的应 用 情 况 。 [ 关键 词 ] 矿供 电 小电 流接 地 微 机 选 线装 ~1k 经消弧线圈并( 电阻接地 、 串) 经电阻接地 的小 电流接地 系统 中辐射式 、 环形配出线路的选择性接地( 电) 漏 保护 。 FH — L 0 2型零序 电流互感器采用开合 式结构, 测量 范围宽, 线性好 , 安装 使用方便。 装置原理框图如图 1 所示。 它采用独特 的零序电流有功分量 方向原理, 并设置一定的零序电流动作 门槛, 以躲过 电网中的不平衡电 流。由图 l可知, 零序电流信号 I- 取 自电网中各 条出线上 的零序电 oI i 流互感器二次侧,零序电压 u。u 。 取 自电网母 线零序 电压互感器(I ~ f y 的开口三角。在任何 的中性点接地方式, 该装置都能准确地选线 。 32WL 一 . D 6型微机选线装 置的主要特点 该装置中采取 了强有力的抗干扰措施, 以保证装置的可靠性 。为随 时考核装置本身是否完好, 线路 中设置 了 自检 电路 , 能对装置的完好性 及主要元件( 包括零序 电流互感器) 自检 。软件采用模块化结构, 进行 相 互间既独立又互为联 系。主要由 自检子程序 、 人机接 口子程序 、 检测子 程序 、 故障显示与追忆子程序 、 报警子程 序 、 打印子程序及通讯子程序 等组 成。电网正常时装置显示其运行状态 、 电网中性 点接地方式 、 实时 日历 时钟, 并时刻监视 电网运行状况 。 一旦零序电压达到动作值, 装置即 检测 、 比较各路零序电流值, 若零序电流的动作值和方向等都 满足, 则装 置输 出报警信号, 否则封锁装置输 出, 回到 日历时钟状态。该装置还 并返
小电流接地故障选线与定位问题

小电流接地故障选线与定位问题小电流接地配电网的单相接地电流比较小,对于采用谐振接地方式的配电网来说,故障线路的电流甚至比非故障线路还要低,再加上相当一部分故障是间歇性的,使得采用常规的基于稳态零序电流的保护方法难以准确地检出故障线路来。
长期以来,由于缺少可靠的故障选线手段,我国供电企业主要依靠人工拉路选择故障线路,使得健全线路也出现不必要的停电。
根据东部某省统计,由单相接地拉路选线造成的短时停电占到所有短时停电次数的40%。
而接地故障得不到及时处理,因间歇性弧光接地产生的过电压可能使健全线路绝缘击穿,引发两相接地短路故障;如果电缆线路发生接地故障,长时间的接地弧光电流也可能烧穿故障点绝缘,使其发展为相间短路故障。
欧洲大陆国家普遍采用小电流接地方式,主要通过在出现永久接地后的消弧线圈二次侧投入一个并联电阻的方法解决故障选线问题,并联电阻产生约20A的阻性接地电流。
大部分国家(如芬兰、意大利等)采用有功功率方向继电器选线,法国电力公司(EDF)开发了一种采用DESIR法的保护装置,其工作原理是通过测量所有馈出线路的零序电流,计算出其中的阻性分量,选择阻性分量最大、相位相反的线路作为故障线路。
近年来,投入并联电阻的方法在我国也获得了应用,不同之处是产生的电流较大(约40A),通过检测零序电流的幅值选出故障线路来。
此外,国内厂家还开发了一种称为小扰动法的选线技术,通过人为改变消弧线圈补偿度,人为增大故障线路零序电流解决选线问题,其思路与投入并联电阻的方法类似。
投入并联电阻的方法放大了接地电流,而且需要安装电阻投切设备,存在成本高、有安全隐患的缺点。
进入21世纪,随着微机保护技术的发展,利用故障产生的暂态信号的选线技术取得了突破。
我国在暂态选线技术的研究上已居世界前列,目前已有数千套暂态选线装置在现场应用。
德国也开发出一种采用库伦—电压法的暂态选线装置,通过比较电流的积分(电荷量)与暂态电压的变化选择故障线路,在德国、爱尔兰等国家获得了成功的应用。
小电流接地系统微机选线装置的应用技术成果总结报告
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WLD-6型小电流接地系统微机选线装置的应用技术成果总结报告康城矿机电区赵广存一、定题依据《煤矿安全规程》第四百五十七条明确规定,地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上,必须装设有选择性的单相接地保护装置。
随着电子技术、单片机技术、信息技术、通讯技术和软件技术的发展,各种高科技企业应运而生,高科技产品层出不穷。
与煤矿企业相关的产品也是五花八门、琳琅满目,令人眼花缭乱。
小电流接地系统微机选线保护装置是一款具有选择性的单相接地保护装置,被广泛地应用在煤矿企业的变电所和配电室中,收到了良好的效果,深受煤矿企业的欢迎。
二、任务来源及要求康城矿管子井配电室目前供电有四路进线,分为南北两个6KV配电室。
其中南配电室的一、二路供电来自陶二110KV变电站的6KV配电室,北配电室的三、四路供电来自康三35KV变电站的6KV配电室。
南配电室主要担负-100三水平供电,北配电室主要担负地面及二水平供电。
南配电室原来采用的单相接地保护装置选线准确率低,当发生单相接地故障后,不能正确地选出接地线路,造成维修人员工作量大,维修时间长,不能保证系统的安全运行,电气设备损毁现象时有发生。
该装置还具有故障率高、反应速度慢,出现漏报、错报和不报等现象。
针对以上接地保护装置的诸多问题,替代产品不断出现。
经调研发现市场上的新产品具有许多优点,能够较好的解决小电流接地系统的选线问题,单相接地后,能正确地选出接地线路,动作速度快,具有故障录波、故障追忆功能。
该装置RS485通信接口,能够接入变电站综合自动化系统,对于系统的安全运行具有十分重要的意义。
三、研究内容当高压电网发生单相接地故障时,另外两相电压会升高很多,达到线电压值。
这将会对电网的绝缘产生破坏作用,危及设备和人身安全,有时会烧毁设备。
接地时间越长,这种危害性就越大。
针对这种情况,人们总是希望发生接地故障后,能够尽快发现接地线路并迅速排除故障,防止事故扩大,保证供电系统安全运行。
小电流接地选线装置在变电站的有效应用
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程 规 定允 许 继 续运 行 2 , 。如 果 在 单相 接 地 情 况 d时
下 长期 工作 ,由于完 好相 对 地 电压升 高 为线 电压 ,
加 上单 相接 地点 若 为断续 电弧接 地 ,很有 可 能引起 更 高过 电压 的危 险 ,将 电 网其它 相 的绝缘 薄弱 点击
统 单 相 接 地 时 , 由母 线 所 带 电 压 互感 器 仪 表 及 绝
性造 成 较大影 响 ,甚 至给 企业 造成 重 大经 济损 失 。 因此 , 电 网 系统 发 生 单 相 接 地 时 ,应 及 时 查 找 处 理 ,才能保 证供 电 系统 的 可靠性 。
电压互 感器 二 次侧 电压 表指 示 ,接 地相 电压 为零 ,
因 中性 点为 不接 地 系统 ,另 外 两枉 电压 升高 为线 电
( o r& En ryBrn h P we eg a c )
Ab t a t h s p p ra a y e mp c f sn l — h s a t i g t o r n t r y t m n e c e c f s r c T i a e n l z s i a t o i g e p a e e rh n o p we ewo k s se a d d f i n y o i c n e to a r a me ti u sa i n f r b ra d wie r l n l n s I p t f r r h f c i e a l a i n o o v n i n l e t n n s b tto o a n r o l g p a t . t u s o wa d t e e f tv ppi t f t i e c o l w u r n a t i g d v c t u sa i n, ih p o i e e e e c rs fy r n i g a d e e g n y 1 p i o c re t rh n e i ea b t t e s o wh c r v d sr f r n e f a u n n n m r e c e ar. o i . Ke o d o c re t a t i g wie s lc i g d v c ; r - ee tn a e y W r s l w u r n rh n ; r ・ ee t e i e wi ・ lc i g r t e ・ n es
浅析小电流接地系统的接地选线及判据

浅析小电流接地系统的接地选线及判据[摘要]文中分析小电流接地系统单相接地时零序电压及零序电流的特点,阐述了利用变电站综合自动化系统接地选线的具体实现和判椐。
[关键词] 综合自动化系统小接地电流系统选线零序1.引言在我国35kV及10kV电力系统中,变压器的中性点多采用非直接接地方式(为小接地电流系统),当线路发生单相接地故障时,故障电流的数值往往较负荷电流小的多,故障相电压降为零,非故障相电压升高为相电压的倍,但三相之间的线电压仍然保持对称,对供电负荷没有影响,因此规程允许继续运行1~2h。
但实际运行中可能由于过电压引发电力电缆爆炸、TV保险熔断甚至烧坏、母线短路等事故,因此,迅速确定系统接地点消除单相接地故障对系统的安全运行有着十分重要的意义。
传统的寻找接地故障线路的方法是:依次逐条断开每回出线的断路器,故障线路被断开后,接地相电压恢复且接地信号消失,否则继续寻找。
虽然这种寻找方法大多可通过重合闸来进行补救,但随着工业的飞速发展,对一些供电要求很高的用电客户来说,这种方法的弊病是显而易见的,尤其是对那些负荷较重的35kV线路,这种方法已不满足安全稳定供电的要求。
小电流接地选线装置自八十年代问世以来,迅速得以普及,经历了几次更新换代,其选线的准确性虽在不断提高,但选线效果却不是很理想,据有关资料统计目前在线运行的各种型号的选线装置平均选线正确率仅为20%~30%,存在误判率较高的通病,因此许多装置安装后形同摆设,根本无法使用,造成了浪费。
微机综合自动化系统较基于单片机原理的传统选线装置有着不可比拟的硬件优势和对复杂软件程序的处理能力。
如何利用现有的微机综合自动化系统资源来进行准确的选线是一个亟待解决的问题。
2.小接地电流系统单相接地时零序电压及零序电流分析单相接地故障时,故障点的零序电压为U(·)d0=(U(·)ad+U(·)bd+U(·)cd)/3=-U(·)a,故障零序电流为全系统的容性电流。
浅谈小电流接地系统单相接地故障选线与跳闸装置的应用
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浅谈小电流接地系统单相接地故障选线与跳闸装置的应用时间:2010-3-9 来源:赛尔电力自动化刘栋梁,男,山西省吕梁供电分公司生产技术处,从事设备技术监督和变电运行管理工作。
一、引言35KV及以下配电网大多采用小电流接地系统,包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统。
小电流接地系统的优点在于,发生单相接地时可继续运行1-2小时,多数情况下故障能够自动消失并恢复绝缘,极大地提高了供电可靠性。
但是,随着电网规模的变化和大量电缆的应用,小电流接地系统发生单相接地时,非故障相电压升高对电网设备绝缘破坏情的况不断增加:发生间歇性电弧接地,由于过电压较高破坏作用相当大;发生恒定阻抗接地,工频过电压也会对设备产生损伤,这种损伤积累到一定程度会破坏设备绝缘性能。
很多变电站在单相接地持续长时间后发生了避雷器、PT爆炸或绝缘子闪络情况,易扩大为相间短路,因此应尽快找到故障线路和排除故障。
为了确定故障线路,传统的方法是用人工逐条线路拉闸判断哪条线路出现故障,由于各种原因有时寻找故障需要相当长的时间,降低了供电可靠性,影响了供电部门和用户的经济效益。
而人工拉路法选线每一次开关的断开和闭合都会对电网造成冲击,容易产生操作过电压和谐振过电压,频繁的开关操作也会减少开关使用寿命。
同时,随着对于综自和无人值班变电站的增加,一是有时集控站值班人员发现和处理接地信号时间较长,尤其是夜晚发出的接地信号,容易造成带故障长时间运行;二是逐条拉路寻找需要远方遥控操作,增加了设备的负担。
所以快速准确的故障选线和定时跳闸有利于提高设备的使用寿命,提高供电可靠性;有利于减少维护检修负担和用户的停电概率,提高供电部门和用户的经济效益。
二、以往小电流接地系统单相接地故障选线与跳闸装置存在的问题选线技术的研究和应用,在我国已经有二十多年的历史。
各种选线装置在供电系统曾经得到广泛推广的应用,但运行过程中发现选线正确率很低。
因此,近年来国内小电流选线装置大多退出运行的潮流,我公司以往所应用的一些产品也处于不重视或无用状态。
小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究
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小电流接地系统单相接地故障分析及选线研究
小电流接地系统是一种常见的供电系统,广泛应用于电力、工矿企业等领域。
本文将对单相接地故障进行分析,同时探讨小电流接地系统的选线问题。
单相接地故障是指系统中一个相线与地线发生不间断接触,导致电流通过地线流入地面的故障。
这种故障常出现在供电设备的绝缘不良、设备老化或过载等情况下。
当发生单相接地故障时,系统中会产生不均衡电压,造成设备的异常运行甚至损坏。
针对单相接地故障,我们需要及时发现和处理。
一种常用的方法是使用继电器来检测故障电流,一旦检测到故障,立即切断电源,以避免进一步的损坏。
也可以通过绝缘电阻测试设备的绝缘性能,及时发现绝缘不良的设备,并进行维修或更换。
在小电流接地系统的选线问题上,我们需要综合考虑电流传输能力与安全性。
选线时要确保线路的足够故障容限,即在发生短路或过载时,线路能够承受一定的电流冲击而不导致损坏。
要根据线路的长度和负载情况,选择合适的导线截面积,以确保电流传输的稳定性和效率。
还要考虑环境因素对导线的影响,例如导线与地面的距离、温度等。
对于小电流接地系统的单相接地故障分析及选线研究,我们应该注重故障的及时发现和处理,选线时要综合考虑电流传输能力和安全性。
通过合理的措施,可以保障系统的正常运行,并提高供电设备的可靠性和安全性。
小电流接地选线装置的应用
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小电流接地选线装置的应用在我国10~35kV电网中,普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式,这两种方式统称为小电流接地系统。
小电流接地系统单相接地故障是电网最常见的故障之一,当发生单相接地故障时,虽然在高压侧发生了故障相电压降低和非故障相电压升高,引起中性点位移,但线电压仍然是对称的且故障电流小,对供电设备不致造成危害,用户仍可继续工作。
但单相接地故障有可能发展成为两相接地短路故障或其他形式的故障,为保证设备及人员安全,应及时找出接地故障线路以便迅速处理。
对于单相接地故障的检测,传统的方法是采用副二次绕组接成开口三角形的三相电压互感进行检测。
为了寻找故障线路,值班员通常采取轮流拉闸的办法来确定具体的故障线路。
这种方法,会给安全运行及用户的生产造成一定的影响,降低了用户的供电可靠性。
随着微机技术的发展,出现了微机型的小电流接地选线装置,这种装置可以在不对线路拉闸停电的情况下找到故障线路,因此与传统检测方案相比有很大的优越性。
小电流接地选线装置的原理有以下几种:一、零序功率方向原理我们知道中性点不接地系统在正常运行时,各相对地电压是对称的,中性点对地电压为零,电网中无零序电压。
如果线路各相对地电容量相同,在各相电压作用下各相电容电流相等并超前于相应相电压90°。
单发生单相金属性接地时,经过分析可得出几点结论:a、故障相对地电压为零,非故障相对地电压为电网的线电压,出现零序电压,大小等于电网正常的相电压;b、非故障线路零序电流3I0等于本线路的充电电流,其相位超前于零序电压90°;c、故障线路零序电流3I0等于全部非故障线路充电电流的总和,其相位滞后于零序电压90°;d、接地故障处电流的大小等于全部线路接地充电电流的总和,其相位超前于零序电压90°。
所以,故障线路与非故障线路出现零序电流相差点180°。
零序功率方向原理的小电流接地装置就是利用在系统发生单相接地故障进,故障与非故障线路零序电流反相,由零序功率继电器判别故障与非故障电流。
浅谈小电流接地选线装置的实际应用和注意的几个问题
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浅谈小电流接地选线装置的实际应用和注意的几个问题作者:李传果邵志宏宋洋来源:《中国科技博览》2016年第30期[摘要]本文通过对东区供电公司16座变电站的小电流接地选线运行情况的统计分析,特别是同一座变电站安装两套小电流接地选线装装置在出现接地时的比较,得出正确使用装置和判断接地故障的方法,总结出运行操作中必须注意的几个问题。
[关键词]小电流接地系统选线装置措施中图分类号:TM862 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)30-0263-01一、系统接地选线的基本方法我国现有的选线装置在理论上多采用零序电流高次(以五次为主)谐波原理来实现故障选线,但是,我国的线路大部分都采用两相电流互感器,因此受到很大程度的限制。
(1)插入有效电阻法。
发生接地故障时,在消弧线圈上短时并上一个有效电阻,使接地点产生一个有功分量电流,再利用此有功分量电流作为选线依据,经一定延时后,再把电阻切除。
只要电阻选择合适,就能使接地点的有功分量电流足够大,从而达到选线的目的。
(2)5次谐波原理。
在电力系统中,电源感应电势中本身就存在高次谐波分量,此外由于变压器、电压互感器等设备铁心非线性的影响,电网中必然包含一系列高次谐波分量,其中主要为5次谐波分量。
对中性点经消弧线圈接地的系统,由于消弧线圈对5次谐波呈现的感抗为基波的5倍,而线路容抗为基波1/5,和线路容抗相比,消弧线圈近似于开路状态。
因此,5次谐波感性电流可以忽略,系统单相接地时,5次谐波容性电流分布与中性点不接地系统中基波容性电流几乎相同,籍此可进行故障选线。
(3)首半波原理。
该原理是基于接地故障发生在相电压接近最大值这一假设,利用单相接地瞬间,故障线路暂态零序电流第1个周期的首半波与非故障线路相反的特点构成。
(4)注入信号寻踪法。
该原理是通过运行中的电压互感器向接地线注入信号,利用信号寻踪原理,实现故障探测。
该装置由主机和信号电流探测器两部分构成,主机发出的信号通过电压互感器副边二次端子接入,并由故障线路接地点流回。
小电流接地选线装置的应用浅析
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小电流接地选线装置的应用浅析摘要:在中压电网中,单相接地故障占故障的80%以上,对单相接地危害的治理非常重要。
目前在小电流接地系统中采用的接地选线原理可分为利用零序分量的选线技术和不利用零序分量的选线技术两类。
本文首先分析了小电流接地系统单相接地对系统的危害,重点分析了小电流接地选线装置的工作原理,对小电流接地选线装置的运维提出策略。
关键词:小电流;单相接地;选线原理0 引言小电流接地选线装置,简称小电流接地选线或小电流。
是一种电力行业使用的保护设备。
该设备适用于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、发电厂等企业的供电系统,能够指示出发生单相接地故障的线路、快速切除故障,对于提升电力安全生产和满足人民日益美好生活的电力需求起到积极的作用。
1单相接地异常对系统的危害(1)非故障相电压升高造成绝缘损伤。
正常情况下,非故障相电压升高√3倍。
接地点间歇拉电弧,线路电容反复充放电,电压升高可达3.5倍。
(2)接地电弧长期存在,可能烧坏接地点绝缘,造成相间短路故障。
(3)继电保护配置困难:a、故障电流微弱,接地电弧不稳定,接地故障选线的问题一直没有得到很好地解决。
b、许多供电部门扔采用拉路法选择接地线路。
c、供电瞬时中断,影响用户用电设备正常工作,甚至可能造成停电事故。
2单相接地的表象类似接地现象:小电流接地系统电压互感器高低压侧均装设熔断器(低压侧也可装设快速空气开关),当高低压侧熔断器熔断时,会产生一些类似单相接地的现象。
(1)当电压互感器低压侧一相保险熔断(小开关跳闸)时,熔断相电压指示接近“0”,类似于接地相。
但其他两相不发生变化,扔指示相电压,由于电压互感器开口三角绕组没有零序电压输出,所以绝缘监察装置或监控系统不发“单相接地”报警信号,应发“PT二次回路断线”信号。
图一电压互感器低压侧一相保险熔断(小开关跳闸)图示(2)电压互感器高压保险一相(两相)熔断,熔断相对地电压解决“0”,其他两相对地电压不发生变化,扔指示相电压,与接地相有关的线电压可能降低。
小电流接地系统微机选线装置在煤矿的应用
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小电流接地系统微机选线装置在煤矿的应用王丽丽;许涛【摘要】分析了煤矿6kV小电流接地系统中发生单相接地故障的特点及对供电系统造成的影响,介绍了WLD-6型小电流接地系统微机选线装置的工作原理、主要特点以及该装置在济宁三号煤矿的使用情况.【期刊名称】《江西煤炭科技》【年(卷),期】2010(000)001【总页数】2页(P63-64)【关键词】煤矿供电;小电流接地系统;微机选线装置;接地故障【作者】王丽丽;许涛【作者单位】兖矿集团济宁三号井煤矿,山东,邹城,273500;兖矿集团鲍店煤矿,山东,邹城,273500【正文语种】中文【中图分类】TD611+.5在电力系统中,中性点不接地或经消弧线圈接地的系统在单相接地时,不产生大的短路电流,只有比较小的接地电容电流,而且系统的线电压对称性不受破坏,因此,系统可以带着接地点继续运行一段时间(最多不超过2 h)。
这样的系统称为小电流接地系统,或简称小电流系统。
小电流接地系统在煤矿供电中得到了广泛的应用。
《煤矿安全规程》(2009)第四百二十条规定“:严禁井下配电变压器中性点直接接地,严禁由地面中性点直接接地的变压器或发电机直接向井下供电。
”同时,由于发生单相接地故障时,非故障相电压升高倍,极易引起电弧接地的过电压,严重威胁供电电缆的绝缘水平,有可能导致电缆放炮,引起多点接地,甚至造成相间短路等故障,严重影响供电的安全性和可靠性,因此《煤矿安全规程》(2009)第四百三十四条规定“:矿井地面变电所和井下中央变电所的高压馈出线上应装设有选择性的单相接地保护装置。
”鉴于煤矿供电对安全性和可靠性要求的特殊性,因此在煤矿小电流的接地系统中安装微机选线装置是十分必要的。
在小电流接地系统中发生单相接地故障时主要有以下特征:(1)零序电压互感器开口电压通常为零,接地后接近100V。
(2)非接地线路的零序电流为该线路对地等效电容电流,相位超前零序电压90°。
(3)接地线路的零序电流和非接地线路的零序电流方向相反,即相位滞后零序电压90°且等于所有非接地线路中电容电流与变压器中性点电流之和。
小电流接地选线装置的原理及应用
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小电流接地选线装置的原理及应用作者:李娜贾明康献忠来源:《硅谷》2011年第14期摘要:通过介绍暂态零序电流幅值比较的选线原理,说明暂态量选线方法具有较高的选线正确率,并介绍小电流接地选线装置的安装调试注意事项。
关键词:小电流接地选线;暂态零序电流;特征频带中图分类号:TD611文献标识码:A文章编号:1671-7597(2011)0720131-011 小电流接地系统小电流接地系统在我国35kV及以下的电压等级电网中应用广泛,而单相接地故障在小电流接地系统中故障率很高,近年来随着电网容量加大,接地电流也在增大,单相接地故障造成的损失也更大。
单相接地故障时,由于不产生短路电流,线电压仍对称,不影响正常供电,按规程允许继续运行1~2小时。
但此时非故障相对地电压升高为线电压,易产生系统谐振,长时间带故障运行极易产生弧光接地,形成两点接地故障,引起系统过电压,对电网设备绝缘产生破坏作用,达到一定程度会造成PT爆炸或绝缘子闪络等情况。
通常选接地的办法是利用变电所的交流绝缘监察装置发出接地信号,然后由值班人员采取顺序拉闸的方式寻找故障线路,转移负荷后将故障线路切除。
2 小电流接地选线装置应用现状及发展方向针对已有的基于电力系统稳态分量选线理论存在的缺陷和不足,近年来,暂态量选线方法开始逐步得到应用和推广。
暂态量选线法就是利用故障信号暂态分量所包含的丰富故障信息,来实现故障选线。
故障信号的暂态分量相对于稳态分量具有如下特征:1)单相接地故障发生瞬间(5ms以内),故障电流中含有丰富的暂态高频分量,是稳态信号的十几倍到几十倍。
2)暂态高频分量同样满足故障线路幅值最大、相位与其它健全线路相反的特征。
3)暂态分量的能量主要集中在2K~3KHz,消弧线圈对其的补偿作用很小,相当于开路,不会对正确选线带来实质的影响。
该选线方法不受系统运行方式和系统参数影响,不受故障条件影响,可以检测到瞬时性故障,具有较高的选线正确率。
一种小电流接地系统的故障选线和定位应用
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一种小电流接地系统的故障选线和定位应用摘要:提出一种利用采集分布电容放电暂态电流信号产生的电磁信号,来实现线路小电流接地故障的选线和定位的方法;分析了线路下方水平电磁场与小电流接地时分布电容放电暂态信号的相关性能特征,根据故障点前后分布电容放电的暂态信号不同,通过波形来选定故障线路和判断故障区段。
关键词:线路分布电容;小电流接地故障;故障选线定位;波形比较1、引言配电网故障中绝大部分为单相接地故障,国内中压配电网广泛采用中性点非有效接地运行方式,发生接地故障时,很难确定故障线路和定位故障点。
为了避免故障扩大,减少停电损失,现切急需一种有效的小电流接地故障快速选线和定位的技术。
现有的故障选线和定位方法存在诸多的缺点和准确率不高等问题,本文从小电流接地故障信号的数据采集入手,分析了小电流接地故障暂态电流信号与线路下方空间水平电磁场的相关性,通过采集空间电磁场的变化来反应小电流接地故障的发生,通过后台软件比较故障点前后的波形差异,来进行选线和故障定位,最后通过模拟系统和实验验证了该方法的正确性。
2、小电流接地故障暂态特征分析2.1 暂态故障电流特征分析为了使多相线路转换为单相(若干模量)线路求解,通常采用Karren bauer变换将三相系统变为没有耦合的模拟系统,在小电流接地故障分量等效网络中,0、1、2模网络串联,有(1)(2)式中:ioa,i1a,i2a为故障线路故障点至母线段0,1,2模电流;i01,i11,i21为故障点至负荷段各模电流。
在特征频段(SFB)内,零模网络所有线路均可等效为集中参数电容,故障点至母线段的暂态零模电流为所有健全线路零模电流之和,方向从故障点流向母线;故障点至负荷段及健全线路暂态零模电流为本段线路对地分布电容电流,方向从故障点或母线流向线路末端。
故障线路出口处检测到的线模网络入端阻抗为电源线模阻抗与健全线路线模阻抗的并联,由于电源线模阻抗很小,而健全线路负荷的线模阻抗很大,故障点产生的流向母线的线模电流绝大部分分布在故障线路,流向健全线路的线模电流很小,因此,对于健全线路,有:式中:ion,i1n,i2n为健全线路0,1,2模电流。
小电流接地系统选线与区段定位原理综述
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小电流接地系统选线与区段定位原理综述李广;张学凯;李琦;井雨刚【摘要】在我国,配电网中性点大多采用小电流接地方式,发生单相接地故障时,虽然允许带故障运行一段时间,但由于非故障相电压升高,使故障有发展扩大风险,因此仍需尽快选线、定位并隔离故障.由于诸多原因,单相接地故障快速准确选线问题尚未得到有效解决,区段定位难度更大.而如上述问题能成功解决,则可极大提高配网自动化水平,降低人力成本,提高供电可靠性.分析当前小电流接地选线及区段定位的研究现状,将现有的选线定位原理归纳分类为外加信号法和故障信号法两大类,并对各方法加以分析,提出了小电流接地未来的研究和建设重点.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2014(041)004【总页数】6页(P43-48)【关键词】小电流接地系统;选线;区段定位【作者】李广;张学凯;李琦;井雨刚【作者单位】济南供电公司,山东济南 250012;国网山东省电力公司,山东济南250001;济南供电公司,山东济南 250012;国网山东省电力公司电力科学研究院,山东济南250002【正文语种】中文【中图分类】TM862随着社会经济的快速发展,社会对电力的需求更加迫切,对电能质量的要求也越来越高。
目前,我国输电网已发展为多电源环网结构运行,可靠性较高;城区诸多配电网仍为单电源辐射状结构运行,可靠性仍待进一步提高,使得近年来智能电网中配电网自动化建设的要求愈发迫切,使之成为智能电网的重要研究内容。
目前,我国35 kV及以下的配电网大多采用中性点不直接接地的运行方式,即为小电流接地系统。
在这种运行方式下,如果线路发生最常见的单相接地故障,可以允许带故障继续向负荷供电1~2 h[1],以提高供电可靠性。
但是,这种运行方式会造成非故障相电压升高至线电压水平,长期带故障运行可能使之扩大为相间短路,影响电力系统安全。
因此,尽早找出故障线路,进而定位并隔离故障区段,排除故障,对电力系统安全稳定运行有重要意义[2-5]。
小电流接地系统单相接地故障选线技术应用
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小电流接地系统单相接地故障选线技术应用摘要:为了及时确定故障线路,在小电流接地单相接地故障中采用正确合适的选线技术对配电网的安全运行具有十分重要的意义。
当前国内选线装置存在一些问题,很难满足实际工作的需要。
文章对主要选线技术的应用进行了研究,为提高选线的准确率提供了依据。
关键词:小电流接地系统;单相接地;选线技术目前,我国小电流接地系统主要用于3~66kV配电网络。
然而,小电流接地系统在实际运行中容易受到单相接地故障的困扰。
发生小电流接地系统故障时,故障线路对地电容电流值非常小,产生的小电流叠加在更大的数值的负荷电流之上,很难对其进行准确地检测,再加上配电网络呈复杂的拓扑结构造成小电流接地系统选线比较困难。
传统的选线方法是由工作人员依次拉闸,从而确定具体的故障线路。
然而,这种方法存在很大的局限性:有时寻找故障将花费很长的时间;而且人工选线时断路器的断开和闭合操作会影响到配电网络的运行安全。
因此,快速准确的选定故障线路,将有助于提高电气设备的使用寿命和配电网络的供电可靠性,大大减少停电维修的时间,关系到电力供应部门和用户的切身经济利益。
1当前小电流接地系统故障选线装置中存在的问题①故障特征单一。
装置利用故障的某一方面特征作为选线依据,当故障特征的并不明显时选线装置就会出现错误的判断。
虽然有些装置综合采用了多种选线方法,但是其基本原理是几个选线方法的简单叠加,在遇到情况复杂的问题时就无能为力了。
②消弧线圈削弱了故障信号。
在中性点接地经消弧线圈接地系统中,当单相接地故障发生时,消弧线圈的补偿将会削弱故障信号,使选线装置无法得出准确的判断。
③信号处理范围有限。
许多选线装置一般只能处理20~1000 mA的二次信号,如果超过这个限定范围,该装置将无法正确选线。
④注入信号的用处不大。
有些选线选置通过向系统注入弱信号方法实现目的,但这种方法实际上用处不大。
2主要选线技术的应用2.1中性点接地系统选线技术非故障线路三相电流等于本线路的接地电容电流;故障线路三相电流等于所有非故障线路的三相电流之和。
浅析小电流接地系统的接地选线及判据
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浅析小电流接地系统的接地选线及判据摘要:本文通过分析小电流接地系统单相接地时的特点,阐述了我们江门供电局变电站综合自动化系统中接地选线的具体实现和判据。
关键词:小电流接地;接地选线原理1引言在我国35kV及10kV电力系统中,中性点的运行方式主要采用小电流接地系统(即中性点经消弧线圈接地和中性点不接地两种),当线路发生单相接地故障时,故障电流的数值往往较负荷电流小的多,故障相电压降为零,非故障相电压升高为相电压的√3倍,但三相之间的线电压仍然保持对称,对供电负荷没有影响,因此规程允许继续运行1~2h。
因此,迅速确定系统接地点消除单相接地故障对系统的安全运行有着十分重要的意义。
2传统的寻找电力系统接地故障的方法传统的寻找35kV及10kV电力系统接地故障线路采用拉路法,这种方法主要是靠绝缘监视装置发出信号,告知运行人员。
虽然这种寻找方法大多可通过重合闸来进行补救,但随着工业的飞速发展,对一些供电要求很高的用电客户来说,这种方法的弊病是显而易见的,尤其是对那些负荷较重的10kV线路,这种方法已不能满足安全稳定供电的要求。
3微机小电流接地选线近年来,随着综合自动化设备在供电系统中的应用,对小电流接地选线已经能够做到:单相接地后可直接判断故障点所在线路。
我局变电站的10kV小电流接地选线主要采用了DDS-02型配电网接地故障智能检测装置和TY系列微机小电流接地选线装置。
3.1 DDS-02型配电网接地故障智能检测装置DDS-02型配电网接地故障智能检测装置是采用零序电压、零序电流、零序功率方向综合判据的接地选线装置,该装置分别根据不接地系统和经消弧线圈接地系统的零序电压、零序电流、零序功率方向的变化特点来区分出接地故障线路。
3.1.1 不接地系统的接地判据在中性点不接地的电网中发生单相接地故障时,非故障线路零序电流的大小等于本线路的接地电容电流。
通常故障线路的零序电流比非故障线路零序电流大得多,且故障线路零序电流的相位滞后于零序电压90°,非故障线路零序电流的相位超前于零序电压约90°,因此故障线路的零序电流与其它非故障线路的零序电流方向相反,相差180°,利用这一原理,可以采用电流元件区分出有接地故障的线路。