过电压在线监测及单相接地故障管理系统的应用

中图分类号：TM7 文献标识码：B 文章编号:1671-8321 (2019) 07-0106-03
0引言
10kV中性点不接地供电系统，因10kV供电系统全部 采用高压电缆，单相接地电容电流高。过渡过程的高频电 流增加至少十倍以上，而且作用的时间大大延长。当发 生间歇弧光接地时，由于高频电流的增加，发生在非故 障相的弧光接地过电压提高到相电压的4~7倍，容易引 起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏。配电 网的铁磁谐振过电压，会造成电压互感器烧毁事故和熔 断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全。当一相发 生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相 对地电位比接地前升高苗倍，当发生单相金属性接地 故障时，因总降配电站消弧柜不带选线装置，当发生单 相接地故障动作后不能准确选出故障支路，需要人工拉 闸选出故障线路。选线过程中需要人工对消弧柜进行试 复位。如果人工拉闸选线不对，系统会重新经历一次弧 光过电压冲击，消弧柜会再次动作。大大影响了供电系 统运行的安全。
电力系统中的事故大多为绝缘事故，而造成绝缘事 故的主要原因是各种过电压，如外部雷击过电压及内部 操作过电压。当总降变电站出线较多时，雷电过电压会随 线路入侵造成故障；当系统出现接地故障会产生弧光接 地过电压。当前系统故障录波采用消谐消弧PT柜装置， 主要记录的是工频故障波形，并以电流事件触发为主，对
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图6通讯拓扑图
106 /中国水泥2019.7
暂态过电压的高频信号则难以记录，它无法反应雷电及 操作过电压的状态，在雷电出现过高电压时，即使高电压 损坏了设备，此电压值也无法被记录，从而无法判断问题 的原因。
为解决厂区iokvM统接地事故的发生，在liokv变电 站及厂区10kV系统安装过电压监测记录及单相接地故障 选线。改造完成后，总降配电系统能自动跟踪记录暂态过 电压出现的时间、幅值和波形的装置，真实、完整地记录 过电压的发生、发展及结束，在出现绝缘故障时提供完 整有效的事件记录，有利于分析故障原因，并指导故障的 防范。10kV系统内无论总降馈出线或下级车间配电室负 载出线发生单相接地故障，装置故障选线可直接选准到 本故障馈出线，并通过通讯系统输送至主控制器选线管 理机或后台监控系统。
选线装置有着极高的选线准确性,可以从根本上解决中
性点非有效接地系统的故障选线问题，准确率可达100%。 在总降10kV母线各安装一套单相接地故障管理系
统，母线段每条馈出线柜安装1只零序电流互感器（变比 200/1）和1只选线信号采集单元。装置主控制器采集系统 母线PT侧三相及零序电压信号，零序电流互感器及选线 信号采集单元采集电流信号，主控制器和选线信号采集
自动控制与智能化 Automatic Control & Intelligentizetion
过电压在线监测及单相接地 故障管理系统的应用
孙兴辉I,刘伟军2
(1.广东电网有限责任公司梅州供电局，广东梅州514021； 2.福建塔牌水泥有限公司，福建龙岩364302 )
摘 要：10kV中性点不接地供电系统，随着供电负荷的增大，若对电容电流增大的现象不加以限制，就会对 系统造成危害。选择过电压在线监测及单相接地故障管理系统，减少了单相接地故障，提高了供电的可靠 性。 关键词：过电压在线监测；单相接地故障选线处理；故障管理系统
单元之间通过CAN进行通信。 1.3通讯拓扑图（见图6）
»:
（屏蔽双绞线）
OPT-CANL
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485通讯（屏蔽双绞线） 485通讯（屏蔽双绞线）选线管理机
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（屏蔽双绞线） （屏蔽双绞践）
CAN总线（屏蔽双绞线）
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⑷总线（屏胡绞践）
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线改造;下级配电室每条馈线柜安装1只零序电流互感器 和1只选线信号采集单元，车间配电室内的所有选线信号 采集单元之间通过CAN进行通信，总配和下级配电室之 间的信号通过光纤或者原有网络交换系统进行数据通讯 共享，最终系统分级选线结果在选线管理机显示。
改造完成后10kV系统内无论总配馈出线或下级车间 配电室负载出线发生单相接地故障，则装置故障选线可 直接选准到本故障馈出线，并通过通讯系统输送至主控 制器选线管理机或后台监控系统。
电力系统各种不同类型的过电压有其相对明确的特 征。当暂态过电压监测及记录系统形成监测网络后，可形 成海量数据库，通过专家系统自动识别和分类过电压（见 图2~图5）,并通过统计分析进行各类关联，如雷电的类 型、强度及地理分布；操作过电压与不同设备、不同操作 的关联；暂时过电压对不同设备和材料的绝缘乃至运行 寿命的影响等。这些数据的监测、采集、记录和分析，对 过电压的防护、事故分析有着十分重要的意义。
OPT-CANL
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2019.7 CHINA CEMENT \107
技术改造Modification
铁磁线性参墩熬鬻甩婶 图1过电压监测及记录系统流程图
图4弧光接地波形图 图5雷击引起的中性点低频振荡波形图
1.2单相接地故障选线装置 为完全解决整个10kV系统总配与下级各车间配电室
间的分级选线问题，车间配电室负载出线发生单相接地 故障时，可快速准确地选线到末端，在总降配电站各增设 一台选线管理机，然后每个车间配电室依次进行接地选
1技术方案
1.1过电压监测及记录系统 分别安装在llOkV总降变电站I段和II段母线侧，与消
弧处理柜通过电缆进行连接，在安装过电压监测及记录 系统时I段和II段均可不停电进行。
过电压监测及记录系统能完整记录从正常电压到发 生电压畸变直至事件结束的整个过程，确保数据及波形 记录的真实和完整。图1为过电压监测及记录系统流程。