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    采用暫態原理配合中值電阻的小電流接地選線技術

    2017年01月11日字體:
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    采用暫態原理配合中值電阻的小電流接地選線技術
      1、概述
      我國城鄉配電網中,中性點一般采用不接地,經消弧線圈接地或經電阻接地方式,中性點不接地或經消弧線圈接地系統,單相接地后,系統仍可帶故障運行,這是小電流接地系統的優點,但其故障電流小,使得接地選線的矛盾較為突出,尤其現在消弧線圈的普遍應用,傳統基于穩態原理的選線方案局限性很大,問題日益嚴重;基于暫態原理的選線方案日益受到重視,并在實際運行中取得了良好的使用效果;另外中值電阻的選線方案也在工程實際中取得應用,實接地可以滿足選線的要求。兩種方法都有優點,也有其不足,本文提出了采用暫態原理與中值電阻配合的選線方案,可以完善的解決小電流接地選線的難題,同時大大降低了因中值電阻投入造成事故擴大的風險。
      2、單一方案各自的優點及局限性
      以系統暫態信號作為選線判據具有如下優點:
      1、不受消弧線圈的影響
      消弧線圈對于暫態量中豐富的高頻信號相當于開路,單相接地故障暫態電流中包含:由故障相電壓驟減引起的放電電容電流。另外還有消弧線圈及線路電感等產生的暫態感性電流,由消弧線圈產生的暫態感性電流具有滯后特性,對暫態過程基本不產生影響。
      2、暫態信號幅度強,分辨率高
      接地故障初始階段產生暫態高頻振蕩電流,其幅度可達工頻穩態電流的十幾倍甚至幾十倍,頻率可達到上千赫茲,幅度強,信號豐富。
      3、對弧光接地工況的選線效果好
      現場單項接地故障中,過渡過程產生高幅值的高頻振蕩電流,使故障點產生電弧游離,產生持續性電弧或間歇電弧接地,一般認為電弧在接地電流過零時熄滅,而在電壓接近峰值時重燃,弧光接地在單相接地故障中普遍存在,而在瞬間接地及間歇性接地時,接地工況更表現為弧光接地。在弧光接地工況下,基于穩態的選線原理失靈。
      4、對瞬間接地及間歇性接地效果好
      隨著微電子及計算機技術的發展,基于暫態原理的選線裝置應用故障錄波技術,準確捕捉接地暫態過程,記錄暫態波形完全可以捕捉到時間很短的接地故障,對于在惡劣天氣或系統故障隱患所帶來的持續瞬時間歇性接地更具有突出的優勢,并且對于安裝有消弧柜的系統可以準確選線。
      中值電阻選線短時間加大了故障電流,實接地情況可以可靠的選出接地線路,可以做到重復判斷,通過選擇適當的電阻值,對于高阻接地可以做到準確判斷。
      兩種選線原理的缺點如下:
      采用暫態原理:必須要可靠的捕捉接地的暫態過程,不能做到重復判斷;
      中值電阻原理:1、投入中值電阻會瞬間加大接地電流,系統不能可靠息弧的風險大大增加;2、對瞬時接地及間歇性瞬時接地沒有效果。
      3、成套方案的優勢
      針對兩種原理的優點和不足,提出以暫態原理為基礎,中值電阻選線為后備的成套解決方案,可以安全可靠完善的解決小電流接地選線這一難題,其優點如下述:
      采用中值電阻法,當系統發生接地時,經過一定的延時,如果是永久性接地,電腦控制中值電阻短時投入(一般為1秒),加大接地阻性電流,一般控制為幾十安培,判線完成后,中值電阻退出;這樣造成每次判線都要冒著弧光重燃及事故擴大的風險,我們假定這種風險的概率為100%;而采用暫態原理與中值電阻配合的方法,90%以上的故障都可以在不需要投入中值電阻的情況下準確選線,如特殊情況,暫態選線未能正確動作。重復判斷再人工或遙控啟動用中值電阻選線,這種方案的風險的概率就可以降到10%以下,大大提高了接地事故的安全性。
      采用用中值電阻法,完全可以調整電阻值,解決很高的高阻性接地故障選線。
      對于瞬時性接地及間歇性瞬時接地,暫態原理完全可以補充單純中值電阻法的不足,因為采用了故障錄波技術,完全可以捕捉非常短的瞬時接地故障。
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