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Feeder配网单相接地选线装置(专利号:ZL201510415625.9)



Finder配网小电流接地选线装置

更新时间:2019-10-08 点击数:1265

Finder配网单相接地选线装置

1. 当前技术现状

目前,不管我国还是世界其他国家,电网根据输电线路主变压器的中性点接地方式,分为直接接地系统和非直接接地系统。在我国,高压输电线路(110kV以上)属于直接接地系统,又称之为大电流接地系统。低压线路(100kV以下)变压器中性点采用消弧线圈或高阻接地装置接地,又称之为小电流接地系统或配网。由于配网靠近最终用户,易受发生事故。根据国家电网的技术统计,单相接地故障约占配网故障的80%。但由于配网单相接地故障电流小,单相接地故障的检测与处理较为困难,检测正确率不高,这与目前的检测理论与方法有关。

从检测原理上看,目前市场上的单相接地故障检测方法主要有稳态分量法、谐波分量法、暂态法、小波法等。以上几种方法所分析和检测的参量主要是线路相电流和零序电流,与目前装置不同,Finder采用的是基于“软地”理论的中性点电流和相电流同步突变法。

所谓“软地”是指,任何一个接地体均是一个对地电阻和对地电容的并联环节,当接地体的外形标准化和周围土壤介质可控的情况下,对地电阻也是可控的,这个对地电阻比通常意义上的接地电阻大得多(一般大两个数量级),当配网变压器中性点经可控的独立接地体接地时,由于对地电阻的作用,即便线路发生单相接地,其对地电流也不过数十安培而已(以35kV为例计算),如果是一般10kV线路,则其电流还将减小3.5倍,并不会造成严重的设备损坏。这个中性点独立接地体相当于当前的高阻接地装置。

所谓中性点电流,是特指安装于本技术所规定的中性点接地引下线上的互感器电流。单相接地故障发生时,故障相电流经故障点和独立接地体构成了一个额外的电流回路,这个电流仍为工频电流,这个电流需要采用工频电流互感器采集和检测。

所谓同步突变是指,因流经中性点的电流实际也是故障相流经故障点的对地电流,二者大小相当,同时变化,因此,可以此作为选线判据。

Finder的基于“软地”理论的一套检测方法,取消了当前的消弧线圈、高阻接地装置等传统措施,减化了配网接地的复杂性,且安全性更高,有望彻底解决配网单相接地这一世界性难题,对电网企业和社会都具有重要意义。

 

2. Finder的与众不同的检测原理

本装置采用了如下独特检测原理和方法:

(1)中性点独立接地网

变压器低压侧的中性点设置独立接地网(对地电阻控制范围:200~500Ω)。

(2)对地电流测量

由精密互感器测量中性点的工频对地电流。

(3)中性点对地电流与相电流同步突变检测

中性点对地电流突变是因为发生了单相接地故障,其幅度与故障点的对地电流相当,因此可作为单相接地判据。检测原理如下图所示:


1—配网变压器

Y—变压器低压侧星型接法中性点 

X—接地故障点

Rx—故障接地体的内阻

G—大地(零电位)   

R、C—中性点接地网对地电阻和对地电容

R1、C1—故障点接地体的对地电阻和对地电容

Ia、Ic、I0—A相、C相、中性点电流互感器电流

3. Finder的系统结构

一套Finder系统包括三部分,从上到下分别为,监控主机(PC或笔记本),控制器,智能电流检测单元。其中,监控主机提供人机界面和管理。控制器是一台嵌入式工控机,实现数据接口、和更高智能的逻辑组态运行检测。智能电流检测单元为独立单元,每条出线配置一个。系统如下图所示:

             

4. Finder的优点

1)检测方法简单、准确(只判断三个电流Ia、Ic、I0

2)可取消消弧线圈、高阻接地装置等传统措施,进一步减化了系统配置(Finder的独立接地网本身就是高阻接地装置)。

3)电网安全性进一步提升(避免了弧光、过电压等)。

4)每个电流检测模块垂直导轨安装,节约空间。

 

      

 


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