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    2018-02-28 03:05127
    ?小電流接地系統不同中性點接地方式下的故障查找

           我國3~66kV電壓等級電網多為小電流接地方式,單相接地是電網系統最常見的故障,對電網運行的安全性、可靠性和經濟性會產生很大的影響。

           小電流接地方式具體包括:①中性點不接地;②中性點經高電阻接地;③中性點經消弧線圈接地。

           對于中性點不接地系統,發生接地故障后,通常情況下系統會先經過一個暫態過渡過程,然后進入帶故障運行的穩態過程。

           中性點經消弧線圈接地系統雖然也屬于小電流接地方式,但是由于消弧線圈產生的電感電流對系統電容電流補償,使得單相接地故障特征有所不同。

           因此,在小電流接地系統單相接地故障選線方法的選擇上,二者截然不同。下面筆者以實例講解小電流接地系統發生單相接地故障時不同中性點接地方式下的故障類型查找。


           試驗地點:遼寧省某變電站

           試驗目的:對北京丹華昊博電力科技有限公司的KA2003-DH型選線裝置進行現場接地試驗測試,驗證選線裝置的正確性。

           試驗方法:選線裝置接入I段母線零序電壓及所有出線的零序電流信號。分別在10kV系統中性點不接地方式及中性點經消弧線圈接地方式下,對10kV京10# II歸線進行金屬性

    接地、經3kΩ電阻接地、電弧接地,在變電站內檢查選線裝置的選線結果。

           試驗過程及波形:

           (一)中性點不接地方式下金屬接地

           10:19進行第一次接地試驗,中性點接地方式為不接地,故障類型為金屬性接地,零序電壓二次側90V,故障波形圖所示。為了方便比較相位,將零序電壓和零序電流放到

    一個坐標系內。對于零序電壓波形來說,縱坐標表示PT二次側開口三角的測量電壓;對于零序電流波形來說,縱坐標表示各條線路一次側零序電流(以下波形與此相同)。

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    圖1 現場波形-中性點不接地方式下金屬接地

           (二)中性點經消弧線圈接地方式下金屬接地

           10:51進行第二次接地試驗,中性點接地方式為經消弧線圈接地,故障類型為金屬性接地,零序電壓二次側90V,故障波形如圖所示

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    圖2  現場波形-中性點經消弧線圈接地方式下金屬接地

           (三)中性點經消弧線圈接地方式下經3kΩ電阻接地

           11:54進行第三次接地試驗,中性點接地方式為經消弧線圈接地,故障類型為經3kΩ電阻接地,零序電壓二次側16V,故障波形如圖所示

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    圖3  現場波形-中性點經消弧線圈接地方式下經3kΩ電阻接地

           (四)中性點不接地方式下經3kΩ電阻接地

           12:21進行第四次接地試驗,中性點接地方式為不接地,故障類型為經3kΩ電阻接地,零序電壓二次側4V,故障波形如圖所示。

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    圖4 現場波形-中性點不接地方式下經3kΩ電阻接地

           (五)中性點經消弧線圈接地方式下經電弧接地

           13:10進行第五次接地試驗,中性點接地方式為經消弧線圈接地,故障類型為經電弧接地,零序電壓二次側80V,故障波形如圖所示。

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    圖5  現場波形-中性點經消弧線圈接地方式下經電弧接地

           (六)中性點不接地方式下經電弧接地

           13:29進行第六次接地試驗,中性點接地方式為不接地,故障類型為經電弧接地,零序電壓二次側90V,故障波形如圖所示

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    圖6  現場波形-中性點不接地方式下經電弧接地

           試驗結果:

    金屬性接地經3kΩ電阻接地電弧接地

    不接地經消弧線圈接地不接地經消弧線圈接地不接地經消弧線圈接地

    正確正確正確正確正確正確


           運行情況總結:

           KA2003-DH型小電流接地選線裝置自2005年在丹東供電公司投運后,在丹東供電公司陸續投運了140余套選線裝置,并且建立了選線應用示范基地,在運行過程中,

    裝置選線正確率達到了95%以上,有效的提高了供電的可靠性。


           案例總結:

           通過以上6次典型試驗,我們可以看出在不同中性點接地方式下,發生單相接地故障的特征是不一樣。在中性點不接地系統下,無論是金屬性接地、高阻接地及弧光接

    地,在穩態過程中故障線路的零序電流均會滯后零序電壓90度,故障特征明顯。而在中性點經消弧線圈接地系統下,無論是金屬性接地、高阻接地及弧光接地,在穩態過

    程中故障線路零序電流特征不明顯,與正常線路零序電流相似。故不能利用不接地系統的選線方法進行故障判斷。需要捕捉故障時的暫態過程,進行分析選線。所以總體

    來說針對不同的接地方式,選線裝置需要有針對不同接地方式的選線方法來進行選線,才能保證選線的準確率。


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