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    國網四川安縣供電公司界牌站小電流接地選線裝置
    2017-06-21 03:21127


            背景


           小電流接地系統是指中性點不接地、經消弧線圈接地或經高阻接地方式的電力系統,國內大部分66kV及以下電網都采用這種接地方式。它的主要缺點是在發生單相接地故障時無法迅速確認故障點出在哪一條線路上。由于這種故障引起的相電壓升高對系統的絕緣性能構成很大威脅,必須迅速查出故障線路并加以排除。


            按調度規程要求:當不接地系統發生單相接地故障時,系統帶電運行時間不得超過兩小時。在中性點不接地或經消弧線圈接地的電網中,當發生完全接地故障時,接地相電壓為零,其他兩相將升為線電壓。當發生不完全接地故障時,接地相的電壓降低,而其他兩相電壓升高。如持續性接地,電壓指示值不變;如間歇性接地,電壓指示時增、時減、有時正常。當發現有接地故障時,需要迅速尋找故障點并排除。如果故障不能即時切除,可能會對系統絕緣薄弱處擊穿而擴大事故,因此快速準確的找出接地故障線路十分重要。


            從公司調度了解,現在我公司調度查找接地故障,采用的是人工拉路的方法,即憑借人工經驗判斷可能發生接地故障的線路,人為斷開,操作步驟如下:


            1、收到變電站有接地的信號后,先判明是否真實接地,并通知運行人員現場檢查設備情況;


            2、根據現場可靠的報告,選擇適當的開關把電網分割成不直接相連的幾個部分;


            3、試拉空載線路;


            4、檢查并列雙回路或有其它電源的線路;


            5、應用拉路試拉線路;


            6、試拉分支最長、最多、負荷最輕和不重要的線路;


            7、將系統解列,利用系統倒換的方法確定故障線路;


            8、重要用戶的線路最后試停;


            9、最后一路試停,直至找出故障點;


            這種方法會斷開不是接地的線路,分析判斷時間長。這種工作方法不但對故障線路的判斷、巡查和恢復供電造成影響,若處理不及時,還可能造成人畜發生觸電的危險,故障查找在通知用戶預停電方面對優質服務也有一定的影響。僅以2014年統計,全年安縣供電公司因接地停電達30次,停電達92.13小時。極大增加了調度值班人員的工作量,影響了供電的可靠性。


            經了解,對于具備小電流接地選線功能的變電站,調度可以根據調度收到的遠動告警信息和主機顯示遙測值的變化,做出準確的判斷,直接切除接地故障線路。


            針對該情況,結合公司運行情況,以及民眾對用電優質服務越來越高的需求,經多方考慮,增加小電流接地選線功能迫在眉睫,急需完善該功能。


            小電流接地選線功能的原理和實現的要求


            經了解,在無人值班變電站實現小電流接地選線有兩種方式,一種是保護裝置本身具有選線功能,另一種是獨立安裝的小電流接地選線裝置。


            我公司均采用的是保護裝置本身具備選線功能,原理如下:


            1、利用故障線路零序電流滯后零序電壓90度,非故障線路零序電流超前零序電壓90度作為判據。


            2、采用上位機比較同一母線上各線路零序電流基波或五次諧波輻值和方向,判斷接地線路,通過網絡下達接地試跳命令進一步確定接地線路。


            3、零序電壓超過5V且零序電流超過定值,當零序電壓超前零序電流在10°~170°之間時,判為小電流接地。


             從廠家了解到,要實現小電流接地選線功能,需要以下條件:


            1、有零序CT


            2、保護裝置有選線功能


            3、遙信點位應上傳調度


            經請示上級領導,我們對具備小電流接地選線功能的塔水變電站進行試點,申請調度保護核對保護定值并投入小電流接地選線功能,并在運行中檢驗小電流接地選線的正確性。


            試點站35kV塔水站小電流選線運行情況


            試點站35kV塔水站至今動作過三次,詳細動作情況:其中4月28日11:12,調度主站收到信息:35kV塔水站10kV 2段母線A相完全接地。


            事項信息:10kV塔鎮線接地。


            12:23,調度遠方拉開10kV塔鎮線923開關接地未消失。


            12:27,調度遠方拉開10kV塔清線924開關接地消失。


             另外兩次動作情況與第一次情況相似,接地選線不準確,不能如實反映真實的接地線路。


            結論:該站保護裝置是成都智達廠家生產,原理是利用故障線路零序電流滯后零序電壓90°,非故障線路零序電流超前零序電壓90°作為判據。結合這一次動作情況分析成都智達廠家這種小電流接地選線原理不可靠。


            經試點運行,我們發現,利用保護裝置本身具有選線功能的方法進行小電流接地選線不可靠。為保障供電可靠性,經請示上級,考慮增加獨立安裝的小電流接地選線裝置。


            獨立安裝的小電流接地選線裝置運用情況


            經多方考察,我公司選用了北京丹華昊博廠家生產的KA2003-DH型小電流接地選線裝置,并于2014年1月7日在110kV界牌站安裝就位,投入運行。


             KA2003-DH小電流接地選線裝置


            詳細動作舉例:


            1月21日22:07分40秒,110kV界牌站10kV2段母線、界花二線接地告警,1月21日22:07分42秒,Z050、Z047柱開跳閘,接地告警信號消失。即通知相關班組帶電巡視所轄線路、匯報值班、專責、95598。線路運行班匯報對所轄線路帶電巡視檢查無異常、Z050、Z047柱開試送成功。小電流接地選線裝置、后臺和主站信號對應一致,此次動作正確。裝置故障記錄和后臺故障記錄如下:


            裝置故障記錄
           后臺故障記錄

            后來我公司多方走訪,調研北京丹華昊博生產的小電流選線裝置在其它供電公司的運用情況,經了解運行情況較好,接地故障判斷準確,能夠滿足我們運行需要。


           該廠小電流接地選線裝置采用多種方法進行故障選線,每種方法都針對信號的具體特點,不同方法之間具有互補性。其判斷原理及選線技術如下所示(其選線原理豐富,內容較多,此處不贅述):


           結論:北京丹華昊博電力科技有限公司生產的小電流接地選線裝置經現場運行檢驗準確可靠。經試點運行,我們發現,利用多種判據連續選線原理的小電流接地選線裝置選線準確可靠。


           下一步計劃


           小電流接地系統發生單相接地故障是電力系統中的常見故障之一,對接地故障的判斷分析和及時處理直接影響到電網的穩定性和可靠性。公司對此重點提出了解決要求,我公司認真貫徹執行上級要求,并考慮到變電站生產的實際情況,積極開展該項工作并認真思考工作方法。結合界牌站試點安裝小電流接地選線裝置的經驗,我們發現安裝獨立采集的小電流接地選線裝置選線方法準確可靠,可以顯著提高接地故障判斷的準確率,極大提高了工作效率。經請示上級,考慮在全公司推廣使用,從而保障電網設備的正常運行,滿足實際生產的需要,為安全生產作出貢獻!


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