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配电网中性点接地的选择是一项既影响供电可靠性又影响电磁环境的重大技术决策,目前常用的包括不接地、经消弧线圈接地、经低电阻接地三种方式。各方式有其特点,但也存在其局限性,无法相互取代。那是否存在一种接地方式可吸取各方式所长,避其短呢?本文提出一种新型的接地运行方式,即“消弧线圈加选线跳闸”方式,即用消弧线圈补偿使瞬时性单相接地故障得以自动消除,而对非瞬时性单相接地故障则在尽量短的时间内(小于10秒)选出并跳开接地故障线路。
该运行方式的主要特点在于,快速可控消弧线圈与小扰动原理选线装置实现动态配合,在接地故障电流已降为很小残流的状态下进行快速选线。其对单相接地故障的处理过程是:当接地故障发生时,采用快速可控消弧线圈进行准确补偿使瞬时性故障最大限度地消除;当故障持续1秒以上时利用高准确性选线装置快速选出故障线路;当故障时间大于整定值时则对选出的线路跳闸。该运行方式比传统消弧线圈方式更强调快速消弧作用,因此更明显地降低了故障跳闸率;且对接地线路的隔离比低阻接地、消弧线圈并联电阻选线等其它方式更为可靠。
利用电力电子技术,已解决了实现该运行方式的快速消弧、快速准确选线、消弧与选线的快速动态配合三大关键技术。高短路阻抗变压器式可控电抗器原理的KD-XH型配电网智能化快速消弧系统已很好地解决了快速消弧问题。小扰动原理的DDS型配电网接地故障智能检测装置很好地解决了在有消弧线圈的配电网中的快速选线的难题。小扰动选线原理是,在接地过程中短时内使消弧线圈补偿度在小范围内变化,同时比较各线路零序电量的变化量,接地线路因变化量最大而被选出。其关键为扰动是短时、小范围的,且可多次进行。它避免了常用选线原理的缺点,在很小的残流下具有足够的灵敏度和高度准确性。配置DDS的KD-XH系统,实现了消弧和选线的动态配合,即扰动的次数、幅值、周期等可根据故障的具体情况灵活变化,由此确保了在苛刻的条件下既能可靠消弧又能准确选线的良好效果。
本文还详细地介绍了采用配置DDS的KD-XH系统,在大龙站10kv系统实现快速消弧和快速选线运行方式三年多的实践情况。实践表明,所用装置在电容电流较小、高阻接地、电容电流大范围变化等苛刻条件下,都达到了快速消弧、快速正确选线、能快速跳闸的效果。选线正确率三年的统计达到97%以
上,后两年已超过98%;选错率为零。三年实践已充分证明了该接地运行方式的可行性及优越性,特别是减少跳闸率及减少查找故障线路的时间、劳力。结论为:快速消弧和快速选线的接地运行方式是可行的、理想的配电网中性点运行方式。