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摘要:在6~66kV电力系统中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统方式,当系统发生单相接地故障时,运用幅值相位法排除接地故障。
关键词:小电流 接地 方法
0 引言
在6~66kV电力系统中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统方式,当系统发生单相接地故障时,由于不能构成短路回路,接地故障电流往往很小,系统线电压的对称性并不遭到破坏,系统还可继续运行一段时间,规程规定一般为1~2h,为防止系统事故扩大,在接地运行的这段时间里必须设法排除接地点。
1 小电流接地系统发生单相接地时特点如下
输电线路与大地相当于是个电容,只是这个电容是分布电容,在问题分析的时候我们可以把分布电容集中起来考虑:下面以3条出线为列分析一下:
注:I1Ac——1#线路A相对地电容电流;I1Af——1#线路A相负荷电流;2#、3#线路的电流分布情况和1#线路一样。由于实际架设三相线路时按对地电容大致相等设计的,所以有:
当有某相接地的时候,由于该相电压和地电压基本一样,说以该相对地不再有电容电流,即使有,也是原来的万分之几,可以忽略。其电流图如下:
有上图可知,1#线路C相接地,则1#线路的零序电流为:
同理可得2#线路的零序电流为:
3#线路的零序电流为:
所以可以看出:3I10=-(3I20+3I30);中性点电压Un上升为相电压(-Ea);3U0=-Ea。
2 有上述分析我们可以得出以下结论:现在大多数智能型小电流选线装置工作原理就是比幅比相方法
2.1 中性点不接地系统,单相接地故障时,中性点位移电压为-Ea。
2.2 故障线路零序电流相位应滞后零序电压90°并与正常线路零序电流反相,若所有线路零序电流同相,则为母线故障。
2.3 非故障线路3I0的大小等于本线路的接地电容电流;故障线路3I0的大小等于所有非故障线路的3I0之和,也就是所有非故障线路的接地电容电流之和。
上述原理也是大多数小电流选线装置的工作原理。
3 理解小电流接地系统的同时,在实际运行当中我们应注意的是
3.1 从理论上来看,接地的那条线路零序电流是最大的,但是在实际中不一定,因为如果有条线路短的话它对地的电容电流就比较小,而装置有零漂,这样就影响它们的大小了,不过它一般也前三位里面。如果只有1#和2#条线路运行,那么它们的零序电流的绝对值在理论上相等,这样用幅值法选接地线路就选不出来了。对于幅值法选线,必须在同一条母线上(两条母线并列运行时可以当作一条母线)运行的线路在2条以上。
3.2 从上面的零序电流看,我们也可以得出:接地线路的零序电流方向刚好和其它2条正常线路的零序电流方向相反,这就是相位法选线路的方法基础。有与线路对地电容电流很小,即使接地了接地线路的另序电流也有可能很小,所以接地选线装置对电流的起动值设置的很低,一般是几十毫安。但是这样容易误报(如果零序CT受别的干扰),所以在小电流选线装置里面还有零序电压的启动值。小电流接地选线装置选线路存在死区,因为动作判据里有零序电压启动值,当在长线路末端接地的时候,在母线上面采集到的零序电压又可能很低,如下图:
零序电压在接地点最高,沿着线路开始减小,到电源附近零序电压为0;如果线路很长,那么在母线的零序电压就很低,达不到零序电压启动值,小电流接地选线装置就不会报线路接地信号。
3.3 小电流接地选线准确性太低,原因是多方面的。由于各种干扰的影响,特别是当系统较小或是加装自动调谐的消弧线圈后,电容电流数值较小,接地点电弧电阻不稳定时,零序电流(或谐波电流)数值很小,可能被干扰淹没,其相位不一定正确,从而造成误判。
工程上所采用的零序电流互感器精度太低。当原方零序电流在5A以下时,许多厂家生产的零序电流互感器,带上规定的二次负荷后,变比误差达20%以上,角误差达20′以上,当一次零序电流小于1A时二次侧基本无电流输出,无法保证接地检测的准确度,且选线检测装置用的电流变换器线性性能差,目前变电站自动化系统的选线检测元件大多按保护级选择,保护级互感器在所测电流远小于额定电流值时,综合误差难以满足要求,两级电流变换元件的总误差是造成现场误判的主要原因。
工程实际中使用的零序滤序器的线性测量范围超出了实际可能的接地电容电流。
关键词:小电流 接地 方法
0 引言
在6~66kV电力系统中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统方式,当系统发生单相接地故障时,由于不能构成短路回路,接地故障电流往往很小,系统线电压的对称性并不遭到破坏,系统还可继续运行一段时间,规程规定一般为1~2h,为防止系统事故扩大,在接地运行的这段时间里必须设法排除接地点。
1 小电流接地系统发生单相接地时特点如下
输电线路与大地相当于是个电容,只是这个电容是分布电容,在问题分析的时候我们可以把分布电容集中起来考虑:下面以3条出线为列分析一下:
注:I1Ac——1#线路A相对地电容电流;I1Af——1#线路A相负荷电流;2#、3#线路的电流分布情况和1#线路一样。由于实际架设三相线路时按对地电容大致相等设计的,所以有:
当有某相接地的时候,由于该相电压和地电压基本一样,说以该相对地不再有电容电流,即使有,也是原来的万分之几,可以忽略。其电流图如下:
有上图可知,1#线路C相接地,则1#线路的零序电流为:
同理可得2#线路的零序电流为:
3#线路的零序电流为:
所以可以看出:3I10=-(3I20+3I30);中性点电压Un上升为相电压(-Ea);3U0=-Ea。
2 有上述分析我们可以得出以下结论:现在大多数智能型小电流选线装置工作原理就是比幅比相方法
2.1 中性点不接地系统,单相接地故障时,中性点位移电压为-Ea。
2.2 故障线路零序电流相位应滞后零序电压90°并与正常线路零序电流反相,若所有线路零序电流同相,则为母线故障。
2.3 非故障线路3I0的大小等于本线路的接地电容电流;故障线路3I0的大小等于所有非故障线路的3I0之和,也就是所有非故障线路的接地电容电流之和。
上述原理也是大多数小电流选线装置的工作原理。
3 理解小电流接地系统的同时,在实际运行当中我们应注意的是
3.1 从理论上来看,接地的那条线路零序电流是最大的,但是在实际中不一定,因为如果有条线路短的话它对地的电容电流就比较小,而装置有零漂,这样就影响它们的大小了,不过它一般也前三位里面。如果只有1#和2#条线路运行,那么它们的零序电流的绝对值在理论上相等,这样用幅值法选接地线路就选不出来了。对于幅值法选线,必须在同一条母线上(两条母线并列运行时可以当作一条母线)运行的线路在2条以上。
3.2 从上面的零序电流看,我们也可以得出:接地线路的零序电流方向刚好和其它2条正常线路的零序电流方向相反,这就是相位法选线路的方法基础。有与线路对地电容电流很小,即使接地了接地线路的另序电流也有可能很小,所以接地选线装置对电流的起动值设置的很低,一般是几十毫安。但是这样容易误报(如果零序CT受别的干扰),所以在小电流选线装置里面还有零序电压的启动值。小电流接地选线装置选线路存在死区,因为动作判据里有零序电压启动值,当在长线路末端接地的时候,在母线上面采集到的零序电压又可能很低,如下图:
零序电压在接地点最高,沿着线路开始减小,到电源附近零序电压为0;如果线路很长,那么在母线的零序电压就很低,达不到零序电压启动值,小电流接地选线装置就不会报线路接地信号。
3.3 小电流接地选线准确性太低,原因是多方面的。由于各种干扰的影响,特别是当系统较小或是加装自动调谐的消弧线圈后,电容电流数值较小,接地点电弧电阻不稳定时,零序电流(或谐波电流)数值很小,可能被干扰淹没,其相位不一定正确,从而造成误判。
工程上所采用的零序电流互感器精度太低。当原方零序电流在5A以下时,许多厂家生产的零序电流互感器,带上规定的二次负荷后,变比误差达20%以上,角误差达20′以上,当一次零序电流小于1A时二次侧基本无电流输出,无法保证接地检测的准确度,且选线检测装置用的电流变换器线性性能差,目前变电站自动化系统的选线检测元件大多按保护级选择,保护级互感器在所测电流远小于额定电流值时,综合误差难以满足要求,两级电流变换元件的总误差是造成现场误判的主要原因。
工程实际中使用的零序滤序器的线性测量范围超出了实际可能的接地电容电流。