小電流接地係統的選線問(wèn)題一直是電力係統的一(yī)個難題,單相接地後,正確地選出接地(dì)線路並迅速排除故障,對電力係統可靠運行起著重(chóng)要作(zuò)用。我單位的(de)科技(jì)人員十幾年來一直從事於(yú)微機選線裝置的研究開發工作,根據用戶(hù)的不同要求研發了(le)小電(diàn)流(liú)接地係統微機選線裝置。小電(diàn)流接地係統(tǒng)微機選線裝置依據(jù)暫態分(fèn)析原理,並與穩態分(fèn)析相結合,尤其對於(yú)消弧線圈接地係統,大大提高(gāo)了判線準確(què)率,可廣泛應用電力、化工、石(shí)油、冶金、煤炭、礦(kuàng)山和石化行業的3-66KV電廠(chǎng)和(hé)變電站的單相接地保護。
小電流接地係(xì)統微機選線裝(zhuāng)置解決方(fāng)案(àn)
1、傳(chuán)統(tǒng)基於(yú)穩(wěn)態(tài)分析,群體比(bǐ)幅、比相原理的局限性。隨著供電半徑的增大,電纜線路的急劇增加,係統電容電流急劇增大,配電係(xì)統越來越多的采用中性(xìng)點經消(xiāo)弧線圈接(jiē)地方式,眾所(suǒ)周知,中性點經消弧線圈接地係統,基於基波(bō)零序電(diàn)流的比幅、比(bǐ)相原理已不能成立,大(dà)多數選線裝置采(cǎi)用5次(cì)諧波作為判據,而(ér)此種原理存在如下(xià)問(wèn)題:
a.穩定及(jí)間歇性電弧接地,接(jiē)地電流以暫態、高頻分量為主,以5次諧波電(diàn)流為判據已失去意(yì)義。
b.5次諧波在係統中含(hán)量小,穩定性差,易(yì)受幹擾。
c.傳統單一CPU的選線裝置,硬件基礎決定其無法在一周周波(4ms)之(zhī)內將所有線(xiàn)路采完,隻(zhī)有降低(dī)采樣點數或在若幹個周波內巡檢,降低了采樣精度及信號可(kě)比性。
d.係統不對稱5次諧波源的(de)幹擾。對於中(zhōng)性點不接地係統,以基波零序電流比幅、比相為(wéi)判(pàn)據可以成立,判線準確率(lǜ)較高。
2、中性點經消弧線圈接地係統應以暫態分析為主,結合穩態(tài)分析判據。
近年來,小電流接地選線(xiàn)技術經過眾多專家的研(yán)究,取(qǔ)得了相當大的進展,相繼推出了眾多選線方案,典型的如注入法(fǎ)、有功(gōng)分量法、與自動調諧消弧線圈相結合(hé)的增量法等。這些方(fāng)法在原理上來講均正確,但在實際使用效果上卻無(wú)法令用戶滿意,究其(qí)原因我們(men)認(rèn)為這些方法在原理(lǐ)上均以穩(wěn)態分析為基礎,而忽視了係統實際接地時(shí)普遍存在的弧光(guāng)接地中的高頻暫態信號。實際接地絕大多數均為過(guò)渡電阻接地,這種情況下發生弧光(guāng)及弧光重燃的概率較高,基於穩態分析的選(xuǎn)線方(fāng)案在這種工況下(xià)選線失靈;在接地初始時刻,係統存在明顯的暫態過(guò)程,準確捕(bǔ)捉暫態(tài)信號,為選線提供(gòng)豐富(fù)的(de)判線依據。係統經過短暫的過渡過程(chéng)之後,接(jiē)地工況進入以下三種情況:
a.進入穩態過程。
b.產生(shēng)穩定電弧接地。
c.產生持續間歇(xiē)性電弧接地。
針對以(yǐ)上三種工況,製定選線策略,必須以暫態及穩態信號相結合來判斷接地線路。
3、采樣的同時性。弧光接地過程(chéng)中,產生嚴重的(de)高頻電流,接地初始階段產生高頻暫態分量,頻率範圍在300—3000HZ之間,基於多CPU架(jià)構的(de)選線裝置可保證(zhèng)所有線路在同一時刻采樣,對於高頻暫態信號幅值(zhí)及(jí)相位(wèi)的采樣具有可比性;而單CPU類選線裝置隻能采用巡檢的方式,本身存在固有的(de)相位誤(wù)差,采樣不(bú)在同一時刻,信號可(kě)比性差。
4、準確采(cǎi)樣信號。基於對接地信號中暫態高頻分量的捕捉、測(cè)量(liàng),傳統(tǒng)單一CPU方案根本無法完成(chéng),必(bì)須采用多CPU係統,高速高分辨(biàn)率AD,才可以保障準確采(cǎi)樣。
小電流接地(dì)係統微機選線裝置(zhì)特點
1、國內率先推出基於多CPU構架,有(yǒu)效提高采樣點數,所有(yǒu)線路在同一(yī)時刻采樣,排除了接地過程中係統波動對判線的影(yǐng)響,解決了國內同(tóng)類裝(zhuāng)置中對5次諧波及暫(zàn)態(tài)高頻分量(liàng)采樣點數少、精度低的難題。
2、小電流接地係統微機選線裝置采用分散式結構,零序電流(liú)采集單元就地安裝在開關櫃上,有效降低幹擾,減小CT不平衡。
3、隨著消弧線圈接地係統的推廣,以暫態原理做(zuò)為判(pàn)線依據,判線原理不受(shòu)消弧線圈的影(yǐng)響 ,確保判線的準(zhǔn)確性。
4、暫態信號幅度強,分辨率高。接地故障(zhàng)初始階段(duàn)產生(shēng)暫態高頻振蕩電(diàn)流,其幅度(dù)可達工頻穩態電(diàn)流的十幾倍甚至幾十倍(bèi),頻率在300Hz-3000 Hz之間,幅度強,信號豐富。
5、對瞬間接地及間歇性接地效果好。隨著微電子及(jí)計(jì)算機技術(shù)的發展,基(jī)於(yú)暫態(tài)原理的選線裝置應用故障錄波技術,準(zhǔn)確捕捉接地暫態過程,記錄暫態波形完全可以捕捉(zhuō)到時間很短的接地故障,對於在惡劣天氣(qì)或係統故障隱患所帶來的持續瞬時間歇(xiē)性接地更具有突出的優勢。
6、對(duì)弧光(guāng)接地工況的選線效果好。現場單相接地故障中,過(guò)渡過程產生高(gāo)幅值的高頻振蕩電流,使(shǐ)故障點產生電弧遊(yóu)離,產生持續性電弧或(huò)間歇電弧接地(dì),在弧光(guāng)接地工況下,基於穩態的選線原理(lǐ)失靈,而基於暫態(tài)的選線原理,選(xuǎn)線是不受影響的。
7、國內唯壹采用故障(zhàng)錄波技術(shù),完整(zhěng)記錄接地暫態過程,解決瞬間接地及間歇性接地的選線難題(tí)。
8、采用實時數據采(cǎi)集處理技術(shù)、快速、準(zhǔn)確。
9、采用高速(sù)高分辨率AD,采樣頻率達16KHz,AD分辨率(lǜ)16位。
1 0、采用現場(chǎng)自適應技術,不論係統電容電流大小,CT變(biàn)比高低均可做到準確采集,測量無(wú)死區。
11、采用大幕液晶,觸摸操作,信息豐富,操控簡單。
12、主機(jī)與采集模塊間通訊采用CAN總線,數據吞吐量大,速度快。
13、獨特的自適應軟件(jiàn)濾波算法,采樣(yàng)數據更具真實(shí)性。
14、易與配套廠的自動化(huà)係統配套。
1 5、具有RS232或RS485通訊接口,滿足無人(rén)值守的要求。