小电流接地选线.docx

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1、小电流接地选线装置实施一、装置背景介绍在我国IIOkV以下电力系统中，变压器的中性点多采纳不接地或经消处线圈接地方式，筒称为小电流接地系统。在小电流接地系统中，发牛.雌相接地故障时，故障相电压降为零，非故障相电压上升为相电压的J3倍，但一：相之间的线电压仍旧保持对称，故障电流仪为系统对地电容电流，数值往往较负荷电流小得多，对供电负荷没有影响，因此规程允许接着运行12h。但实际运行中，接地故障引起的弧光过电JK可能会引起电力电缆爆炸、TV保险熔断区至烧坏、母线短路等事故，因此，快速确定接地点、消退单相接地故障对系统的平安运行有着非常重要的意义。传统的找寻接地故障线路的方法是：依次逐条断开每回出线

2、的断路器，故障线路被断开后，系统电压笈原且接地信号消逝，否则接着找寻。虽然这种找寻方法大多可通过重合闸来进行补救,但对些供电要求很高的用电客户来说，这种方法的弊病是自不待言的，尤我是对那些负荷较武的线路，这种方法已不满意平安稳定供电的要求。小电流接地选线装置自问世以来，快速得以普及，经验了几次更新换代，其选线的粘硬性已在不断提高.二、小电流接地系统单相接地故障特点如图I所示为一中性点不接地系统，假定电网的负荷为零，并忽视电源和线路上的用降。电网件相对地电容为C“这三个电容就相当于对称Y形负载，其中性点就是大地.图1中性点不接地系统正常运行时，电源中性点对地电压等于零，即Un=O,各相对地电压为

3、相电势，三相电容电流也是对称的，并超前相应电压90，正常运行时的相量如图2.Ib图2正常运行时的相量图当A相发生单相接地时，A相对地电压变为零。此时中性点对地电压就是中性点对A相的电压，即UN=-EA,各相对地电压和零序电压分别为Ua=OUb=Eb-Ea=J3Ea咪触UC=Ec-Ea=3Ecj,50Uo=1/3(U,a+U,b+Uc)=-Ea上式说明，A相接地后，B相和C相对地电压上升为原来的、，3倍，此时三相电乐之和不再为零,出现了零序电压。非故障相出现了超前相电压90的电容电流，线路上出现了零序电容电流。其值分别为1.=jCoUBIcjCUzc3Io=Ib+Ic=-J3EaCo接地故障时的

4、相殳如图3。图3接地故障时的相量图如下图4所示的中性点不接地系统中，线路1、2和电源的各相对地电容分别为C3、Co2,CQF当线路2的K点发生A相接地故障时，系统中各元件的A相对地电容均被短接，各元件的A相对地电容电流为零。各元件的B、C相对地电容电流都要通过大地、故障点、电源构成回路,如图4所示。图4中性点不接地系统单相接地故障电容电流分布图由图4可见，非故障线路I爱护安装处流过的零序电容电潦为3I(=Im+Ici电源爱护安装处流过的零序电容电流为3I=I11g+Icg故陈线路2爱护安装处流过的零序电容电流为3届,仍以母线流向线路为假定正方向，则3Io2=Ib2+Ic2)-Ibi+Ici)-

5、(IBF+Iq)-(IbHIc:)=-(1bi+ci+Ig+1.eg)=J3Ea(Co+Co?)综上所述，中性点不接地系统单相接地时有以下特点：(I)接地故障相对地电压降为零，其它两相对地电压上升为线电压，系统出现零序电压，其值等丁电网正常运行时的相电压，且到处相等：(2)非故障线路爱护安装处流过的是本线路的零序电容电流，其值为3EaC,方向由母线指向线路，相位超前零序电压90。；(3)故障线路爱护安装处流过的是全部非故障元件的零序电容电流之和，其方向由线路指向母线,相位滞后零序电压900.三、小电流接地选线的原理中性点不接地系统发生单相接地故障时的特点是构成小电流接地选线的基本原理,接地选线

6、装置的判据般有两个。(I)启动判据：一般用零序电压作装苴启动判据。当系统发生单相接地故障时,发电JY或变电站)母线电压互感器的开口三角绕组将产生零序电压，当零序电压大于整定值时(一般整定为IO20V)装置启动，选线功能主站发出信号向该段母线上的全部出线爱护装置呼唤零序电流的大小方向，进行分析推断。(2)选线推断：一般用零序电流的大小和方向构成选线判据.选线装置依据采集到的各线路零序电流的大小，初步判出接地的故障线路，再依据各线路的零序功率方向确认故障线路。从上面小电流接地系统单相接地故障时的特点可以看出，故障线路的零序电容电流为全部非故障线路的零序电容电流之和，假如同母线上的线路条数足够多.I

7、1.各条线路的参数差异不大，则故障线路的零序电容电流将远远大于非故障线路的零序电容电流，利用零序电流的大小就可以推断出故障线路，同时故障线路和非故障线路的零序电容电流方向不同是构成选线的另主要判据,非故障线路的零序功率方向由母线指向线路、而故障线路的零序功率方向则由线路指向母线，利用零序功率方向的不同也可以推断出故障线路，而且零序功率方向还不存在动作死区的问题。假如全部线路的零序功率方向都为正向，则推断母线接地.四、零序电流、零序电压的获得及试验方法对于电流互感器采纳三相完全星型的接线方式，可以用三相电流的矢量和作为零序电流,其优点是接线简洁，不易混淆零序电流的同名端。当电流互感器为两相不完全

8、星型的接线方式，且出线为电缆时，可加装单独的零序电流互感器，其优点是不平衡电流较小，故障状况时，反应更为灵敏。应特殊留意零序电流的方向均应以母线流向线路为正，零序电流虑过器或零序电流互感器的同名端接爱护装置的同名端。大部分微机线路爱护装置零序电压的选取，都由爱护装设本身计算故障时的三相电压干脆得H1.也有的爱护装置需外加零序电压，外加零序电压时应用意零序电压的方向，电压互感器的开口三角采纳正极性接法但是以反接线接入爱护装巴，也就是电压互感器的开口三角同名端（星号端）接出N并接地，再接微机爱护装置的同名端3Ud;非同名端（不带星号端）接出1.同时接微机爱护装置的非同名端3Uo,如图5所示。Ii线

9、保护装置图5零序电流电压接线图AX1.-42小电流接地选线装置技术规范书工程项目：武汉驰宇众成电气有限公司2014年7月17日1总则2工程概况3小电流接地选线装罚,技术要求4基本配置5组柜方式及屏柜要求6供货范围7质量管理8服务管理9技术资料及图纸交付进度1总则1.1本规范书适用于工程的小电流接地选线装置，它提出设备的功能设计、结构、性能、安装等方面的技术要求.供方应供应一套满意本技术要求所列标准要求的高质量产品及其相应服务。12本设备技术要求提出的是最低限度的技术要求，并未对切技术细微环节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应保证供应符合本技术要求和工业标准的优质产品。1.3.

10、设备技术要求所运用的标准如遇与供方所执行的标准不一样时，按较高标准执行。D1.无人值班变电所自动化系统设计技术规定GB14285-93，继电爱护及平安自动装置通用技术条件D1.g36-2001火力发电厂、变电所二次接线设计技术规程D1.478-92静态维电爱护及平安自动装置通用技术条件DI.T871-2(XM电力系统继电爱护产品动模试脸技术条件GB3047.I面板、架和框的塘本尺寸系列GB1.1920-89变电站电气部分集中限制通用技术条件GBT14598.9辐射电磁场干扰试验GBT14598.IO快速瞬变干扰试验IEC255-2I-1振动试验IEC-255-2I-2冲击和碰撞试验IEC-25

11、5-21-3静电放电试脸14运用条件1.4.1四周空气温度城高温度：+40,C；最低温度：-5C：最大日温差：25,C平均温度：+21.IT?；日照强度：0.IW/cmY风速05ms）1.4.2海拔高度:1000m：1.4. 3最大风速：35n/s（离地面高IonI处持续Iomin的平均最大风速）：1.5. 4环境相对湿度（20C时）日平均值：95%；月平均值：490%1.4.5地震烈度：8度水平加速度:O.2g：垂直加速度：0.1g；平安系数：1.671. 4.6环境污秽等级：H级1.4. 7大气条件：大气中无严竣侵蚀和爆炸性介质2工程柢况IOkV本期出线：回线路、I可电容器,所用变.主接线

12、采纳单母线接线。电气主接线详见附图。IOkV系统为非有效接地系统，线路发生单相接地时允许运行2h,为防止线路由单相接地发展为相间故障应尽快查出单相接地故障及故障位置，因此，本期工程需在UOkV红星变电站配置1套独立的小电流接地选线装置。3小电源接地选线装置技术要求1.1 目的装置用于变电站IOkV电压等级的小电流接地系统，发生单相接地故障时，能快述自幼选出接地线路,并报出故障时间。需方对装置的选线原理选用比相比幅法、能信函数法、电流用量:法。3. 2技术要求4. 2.1供电电源5. 2.1.1沟通电源：额定沟通电压：220V15打印机工作电压：AC220V.频率.：5OHzO.5a6. 2.1

13、.2宜流电源：额定直流电压：22OVI5%7. 2.2PT额定参数a)Iokv电压互感罂变比：(100OO/6)/(100/6)/(100/6)/(100/3)V,：b)额定频率：50Hz：8. 2.3装置的功率消耗每相沟通电流回路功耗V2YA：每相沟通电压回路功耗VIVA：要求供方供应本次投标产品实际参数.直流功耗：不大于60叽9. 2.4耐受过电压的实力装置应具有依据IEC标准所确定的耐受过电压实力。3. 2.5零序电压Uo由母线电压互感器开口三角绕组接入：整定范围UoZd=20100V,级差IV,一般整定为30V：4. 2.6动作时间有两路输出：信号输出:O-32O.OS,级差0.1s：

14、跳闸输出：（）65535S,级差1s。5. 2.7启动方式零序电压幅值越限UoUozd时启动式中：UO故障时零序电压，UOZd零序电压启动整定值。3.2.8报警输出：接地总报警、分段接地报警、掉电报警、装置故障报警。3.2.9跳闸输出：有继电器跳闸输出触点维电港输出触点容量：AC220V,DC24V.5A43.2.11响应时间故障显示：2S瞬间接地捕获时间：20ms精确计算接地线路时间：V1.2S3.2.12通信接口通过RS232/RS485（不少于两个）与监控系统接口，实现数据、信息共享.3.2.13耐压水平沟通回路之间，交、直流回路之间及交直流网路对地耐压水平：工频2000V,历时1分钟。

15、3.2.14绝缘水平沟通回路之间及时地，用500伏摇表测砥，绝缘电阻不小于100M.3.2.16装置应具备开机自检及运行中定时自检功能，任插件出现异样状况时装置本身将给出告警信号。4基本配置每套装身适用出线回路数：不少于48回：每套装置适用母线段数：4段.5蛆柜方式及屏柜要求5.1 屏柜组柜方式：本期的小电流接地选线装置组屏安装5.2 屏柜接线的要求(1)柜内部接线应采纳耐热、耐潮和阻燃的，具有足鲂强度的绝缘铜导线，导线应无损伤，端头应采纳压紧型的专用连接件，导线的两头都应有编号，接线颜色应依据最新的IEC规定。供方还应供应走线槽以便现场固定电缆及端子排的接线。(2)每面柜应装有足够做面的胴接地导线，它应连接到主框架的前面、侧面和后面，接地母线末湍应装好牢靠的压接式端子，以符接到变电站的接地网上.所用柜的接地线与接地母线的连接应至少用两个螺钉。(3)端了排应装于柜后两恻，端子