小电流接地系统
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大电流接地系统与小电流接地系统(不接地系统)发生故障的区别,对系统设备运行的影响,处理原则和注意事项。
中性点直接接地(包括经小阻抗接地)得系统,当发生单相接地故障时,接地电流一般都比较大,所以称为大电流接地系统.一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。
中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,发生单相接地故障时,由于不构成短路回路,接地短路电流比负荷电流小很多,这种系统称为小电流接地系统。
一般66kv及以下系统常采用这种系统1 中性点不接地电网的接地保护中性点不接地系统的接地保护、接地选线装置(1) 系统接地绝缘监视装置:(陡电6.0KV厂用电系统)绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。
将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形,利用电压表监视各相对地电压,另一绕组接成开口三角形,接入过电压继电器,反应接地故障时出现的零序电压。
当发生单相接地故障时,开口三角形出现零序电压,过电压继电器动作,发出接地信号。
该保护只能实现监测出接地故障,并能通过三只电压表判别出接地的相别,但不能判别出是哪条线路的接地。
要想判断故障线路,必须经拉线路试验。
且若发生两条线路以上接地故障时,将更难判别。
装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。
(2) 零序电流保护:零序电流保护是利用故障线路的零序电流比非故障线路零序电流大的特点来实现选择性的保护,如DD-11接地电流继电器和南自厂的RCS-955系列保护。
该保护一般安装在零序电流互感器的线路上,且出线较多的电网中更能保证它的灵敏度和选择性。
但由于零序电流互感器的误差,线路接线复杂,单相接地电容的大小、装置的误差、定值的误差、电缆的导电外皮等的漏电流等影响,发生单相接地故障线路零序电流二次反映不一定比非故障线路大,易发生误判断、误动。
(3) 零序功率保护:零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180°来实现有选择性的保护。
小电流接地系统零序方向保护和大电流接地系统零序方向保护的区别小电流接地系统必须要有零序CT,自产零序只能用在大电流接地系统中。
小电流接地系统不能用自产零序的原因:小电流接地系统发生单相接地故障时,零序电流的大小为其他非故障线路非故障相电容电流之和。
对于单回路线路来说,其零序电流为零,所以小电流接地系统不能用自产零序。
小电流接地系统的零序电流保护必须要有专用的零序电流互感器,所以装置也必须要有专门的零序电流通道。
大电流接地系统发生单相接地故障时,其零序电流的大小为其他两相电流之和,所以可以用自产零序来作为零序电流保护的动作判据。
对于变压器来说,小电流接地系统中性点是不接地的,所以其中性点没有专门的零序电流互感器,而对于大电流接地系统来说,中性点是直接接地的,所以其中性点可以装专门的零序电流互感器来检测流过中性点的零序电流,因此大电流接地系统有中性点零序电流保护和接地零序电流保护。
对于大电流接地系统来说,其变压器中性点的零序电流保护要注意其极性端的抽取,对于微机保护来说,大电流接地系统的零序方向保护都有两相定值“方向指向母线”和“方向指向变压器”需要设置,其方向定义不同,则零序电流和零序电压的相位关系即不相同:选择“方向指向母线”时零序电压超前零序电流75度左右,选择“方向指向变压器”时零序电流超前零序电压110度左右。
要区分一种装置适用于小电流接地系统还是适用于大电流接地系统,可以从一下方面来判断:1)首先根据动作判据来区分,确定其零序电流使用的是自产零序还是经过专门的零序电流通道的零序电流。
2)根据零序方向保护的动作区间来区分,一般来说小电流接地系统正常时零序电流超前零序电压90度,故障时零序电流滞后零序电压90度,所以其动作区间一般应该为180度—360度;大电流接地系统故障时零序电流超前零序电压110度,其动作区间一般为15度—195度左右。
间隙电流保护的原理传统的保护变压器中性点安全的方法是:将全系统所有变压器的零序过流保护的出口都横向并联在一起,去启动一个公用的出口部件,这个部件叫零序公用中间。
小电流接地系统概念:小电流接地系统——中性点不接地或经消弧线圈接地。
大电流接地系统——中性点直接接地的系统。
1、划分标准。
在我国划分标准:X0/X1>4~5的系统属于小接地电流系统(美国和西欧X0/X1>3的系统属于小接地电流系统)其中:X0为系统零序电抗,X1为系统正序电抗。
2、原因分析。
在实际运行中,常会监视到母线电压不平衡的现象,引起母线电压不平衡的原因很多,处理的办法因故障而异:(1)母线电压互感器一相二次熔丝熔断。
现象为中央信号警铃响,电压互感器一相电压为零,另外两相电压正常。
如10kV母线三相电压为0kV,6.1kV,6.1kV。
处理对策:退出低压等与该互感器有关的保护,更换二次熔丝。
(2)母线电压互感器一相一次熔丝熔断。
从电压表反应出一相电压大幅度降低,其他两相电压有不同程度的降低。
青海湖变母线电压为6.7kV,5.2kV,2.5kV,退出电压互感器检查发现C相一次熔丝熔断,更换之后,投入运行,电压恢复正常。
(3)出线回路发生接地,这是电网常见的不正常运行状态。
发生接地时,故障相对地电压降低,金属性的完全接地时降为0kV,非故障相对地电压升高,金属性的完全接地时升为线电压。
有的变电所有&"小电流接地选检装置&",根据接地时产生零序电流,能判断出接地的线路。
若变电所内无此装置,则通过运行人员的操作选出接地线路之后,通过及时调度通知线路维护人员去处理。
因为接地时常引起母线避雷器爆炸、电压互感器发热喷油、高温的电弧容易损坏设备,引起线路另一点接地,造成两相短路,尤其是间歇性的接地还能引起网络电压不应有的升高。
①要根据运行经验及选检原则,先拉无电源、分支最多、线路最长、负荷最轻和无重要用户的线路,后拉分支较少、线路最短、负荷较重和重要用户的线路。
②熟练掌握运行方式。
如某一变电所,正常方式下两台主变并列运行,接地时,通常断开分段断路器来缩小查找接地的范围。
小电流接地系统特点
相比之下,在系统中,电压等级破偏高,在设备总价格里面,绝缘费用占据的比例偏高,减低绝缘水平,其产生的经济效益尤为明显,一般来说,这样的状况实行中性点直接接地方式,用不同的方式去提高供电的牢靠性来达到抱负的目标。
小电流接地系统特点如下:
1.中性点不接地系统
对于中性点不接地系统在稳态状况时,由于三相电压以及各相线路参数都是相等的,因此容性电流也相等。
各相电流等于负荷电流和对地电容电流之和。
2.经消弧线圈接地方式
一般来说,电力系统常见的短路故障为单相对地短路故障,在发生了单相对地故障时,一般状况下还可以连续带负荷运行一段时间,但是故障处对地电流一般比较大。
可以设计消弧线圈的参数,从而使得在故障时的容性电流可以被消弧线圈的感性电流补偿,这样就可以到达降低故障电流的效果,减轻了故障后果以及影响。
3.中性点直接接地
对于10 kV以下的中低压电力系统,经消弧线圈接地的方式是比较常用的,但是在高压配电网中,一般状况之下中性点都是直接接地。
一旦发生接地故障后,电网不能再连续运行供电,假如再连续供电,其短路电流此时会显得特殊大。
由于,继电爱护设备应瞬时动作,使开关跳闸,切除故障。
中性点直接接地系统有缺点有有点,但大部
分看中的是它在单相接地的时候,其点位与零特别的靠近,对地电压也会消失与相电压非常相近的状况。
小电流接地系统标题:小电流接地系统单相接地故障选线原理综述由于线路自身的电容电流可能大于系统中其他线路的电容电流之和,所以按零序电流大小整定的过电流继电器理论上就不完善,它还受系统运行方式、线路长短等许多因素的影响,而导致误选、漏选、多选;“功率方向”原理采用逐条检测零序电流i0功率方向来完成选线功能,当用于短线路时,由于该线路的零序电流小,再加之功率方向受干扰,在一定程度上选线是不可靠的,更多地发生误、漏选情况; 用各线路零序电流作比较,选出零序电流最大的线路为故障线路的“最大值”原理,在多条线路接地或线路长短相差悬殊的情况下,很可能造成误选和多选;“首半波”原理基于接地故障发生在相电压接近最大值瞬间这一假设,利用故障后故障线路中暂态零序电流每一个周期的首半波与非故障线路相反的特点实现选择性保护,但它不能反映相电压较低时的接地故障,且受接地过渡电阻影响较大,同时存在工作死区; 利用5次或7次谐波电流的大小或方向构成选择性接地保护的“谐波方向”原理,由于5次或7次谐波含量相对基波而言要小得多,且各电网的谐波含量大小不一,故其零序电压动作值往往很高,灵敏度较低,在接地点存在一定过渡电阻的情况下将出现拒动现象。
群体比幅比相原理此种方法为多重判据,多重判据即为用二种及以上原理为判据,增加可靠性和抗干扰性能力,减少受系统运行方式、长短线、接地电阻的影响。
文[2]采用幅值法与相位法相结合,先用“最大值”原理从线路中选出三条及以上的零序电流i0最大的线路,然后用“功率方向原理从选出的线路中查找零序电流i0滞后零序电压u0的线路,从而选出故障线路。
该方案称为3c方案,因排队后去掉了幅值小的电流,在一定程度上避免了时针效应,另外排队也避免了设定值,具有设定值随动的“水涨船高”的优点。
它既可以避免单一判据带来的局限性,也可以相对缩短选线的时间,是较理想的方式。
3c方案中,因i3也可能较小,由此相位决定是i2还是i1接地可能引起误判,i3越小,误判率越高,为此文[3]提出的mln系列微机选线装置扩展了4种选线方案,除3c方案外,增加了2c1v、1c1v、2c、1c方案,由计算机按不同条件选择合适的方案或人为设定方案判线,判线准确率得到进一步改善。
大电流接地系统与小电流接地系统(不接地系统)发生故障的区别,对系统设备运行的影响,处理原则和注意事项。
中性点直接接地(包括经小阻抗接地)得系统,当发生单相接地故障时,接地电流一般都比较大,所以称为大电流接地系统.一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。
中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,发生单相接地故障时,由于不构成短路回路,接地短路电流比负荷电流小很多,这种系统称为小电流接地系统。
一般66kv及以下系统常采用这种系统1 中性点不接地电网的接地保护中性点不接地系统的接地保护、接地选线装置(1)系统接地绝缘监视装置:(陡电6.0KV厂用电系统)绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。
将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形,利用电压表监视各相对地电压,另一绕组接成开口三角形,接入过电压继电器,反应接地故障时出现的零序电压。
当发生单相接地故障时,开口三角形出现零序电压,过电压继电器动作,发出接地信号。
该保护只能实现监测出接地故障,并能通过三只电压表判别出接地的相别,但不能判别出是哪条线路的接地。
要想判断故障线路,必须经拉线路试验。
且若发生两条线路以上接地故障时,将更难判别。
装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。
(2)零序电流保护:零序电流保护是利用故障线路的零序电流比非故障线路零序电流大的特点来实现选择性的保护,如DD-11接地电流继电器和南自厂的RCS-955系列保护。
该保护一般安装在零序电流互感器的线路上,且出线较多的电网中更能保证它的灵敏度和选择性。
但由于零序电流互感器的误差,线路接线复杂,单相接地电容的大小、装置的误差、定值的误差、电缆的导电外皮等的漏电流等影响,发生单相接地故障线路零序电流二次反映不一定比非故障线路大,易发生误判断、误动。
(3)零序功率保护:零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180°来实现有选择性的保护。
什么是小电流接地系统?什么又是大电流接地系统?我国现在的10KV 110KV 220KV 500KV (国网已经有1000KV)高压输电线路都是没有零线的,因为这些电压等级都是不可以直接被设备(少数超高压设备除外)所接受的。
而我们平时用电最多的是3相4线制(TN—C系统),3根火线+1零线。
而零线的作用是:1.中性线(N线),和火线一起接成相电压。
2.充当某些运行设备的中性点接地(工作接地)。
3.和设备外壳相接充当保护(P线)。
而这些在10KV以上电压等级是不需要的,110KV以上的输电线路上方有2条架空零线(或称架空避雷线、架空地线),其作用是起避雷作用(防止雷电波)。
所以日常见到的高压进线没零线。
9 r5 _/ w1 P$ d: C问到1相接地的问题,高压输电线都是需要保护的(禁止在无保护的条件下运行),110KV一般有一套保护,220KV以上则需要2套原理不同、且来自不同厂家的保护,运用比较广泛的是光纤纵差和高频保护。
当发生一相接地的时候会发生跳闸,因为线路都有重合闸(分单重、3重、综重),在判定为永久性故障后不进行重合。
所以:短路——重合——跳闸。
, _" b" p+ V& h' x" A3 p关于大、小电流接地系统的问题,大电流接地系统是指中性点直接接地系统,像我们的3相4线制就属于,因为在发生故障的时候接地电流会比较大。
小电流接地系统包括:中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经大电阻接地系统。
发生故障的时候接地电流比较小。
电力的变压器为什么需要装有瓦斯保护?在电网的变压器中,差动保护和瓦斯保护一起构成变压器的主保护,差动保护是用首末两端电流的对比判断故障然后动作的,保护的是变压器的绕组、套管、到CT侧,差动保护属于电气量保护。
瓦斯保护是属于非电气量的保护,装在油箱和油枕之间,分过气流和过油流,如果变压器内部发生短路,那么短路电流会分解变压器油而产生气体,让瓦斯继电器发出告警信号(轻瓦斯保护),短路严重的时候,气温很高,会让油面上升,冲到瓦斯继电器的动作位置,发生跳闸信号(重瓦斯保护)。
小电流接地系统接地故障的原因分析及对策引言小电流接地系统是一种有效预防设备接地故障的保护措施,能够降低电气事故的发生率,提高电网的可靠性。
但在使用过程中,也常常会出现一些接地故障,对设备和人员的安全造成威胁。
本文将对小电流接地系统接地故障的原因及对策进行分析探讨。
小电流接地系统接地故障的定义与分类小电流接地系统是指在系统中引入一个小电流,使电流在接地时,因为电阻的存在而形成一定的电压,以达到快速检测和定位接地点的目的。
小电流接地系统的接地故障通常分为以下两种类型:1.接地电压高:指小电流接地系统的接地电压比正常水平高,严重时可致使设备和人员受到电击,甚至导致火灾等重大事故;2.接地电压低:指小电流接地系统的接地电压比正常水平低,无法检测和定位接地点,从而导致接地故障处理不及时,加重事故后果。
小电流接地系统接地故障的原因分析系统参数错误小电流接地系统的参数设置直接影响系统的可靠性和稳定性,系统参数错误则容易导致接地故障的发生。
主要表现在以下几个方面: 1.系统压力设置不当,导致接地电压高于正常值; 2. 接地电流仪设置不当,导致误差过大; 3. 接地电流阈值设置不当,导致检测不灵敏或过于灵敏。
接地电阻不当小电流接地系统的接地电阻决定了其的电流流过的大小和接地电压的高低,接地电阻不当则会导致接地故障的发生。
主要表现在以下几个方面: 1. 接地电阻过大或过小,导致小电流无法在接地时形成足够的电压差; 2. 接地电阻变化引起接地电压波动,导致无法定位接地点。
负载电流异常小电流接地系统的负载电流异常也是导致接地故障的另一个重要原因。
主要表现在以下几个方面: 1. 负载电流突变,导致小电流接地系统的电压、电流波动太大; 2. 负载电流缺失,引起小电流接地系统检测不准确。
小电流接地系统接地故障的对策正确设置系统参数正确设置小电流接地系统的参数,包括系统压力、接地电流仪、接地电流阈值等,可以提高系统的稳定性和可靠性。
小电流接地系统接地故障特征分析小电流接地系统接地故障特征分析小电流接地系统是现代输电系统中一种重要的保护措施,用于限制电网发生接地故障时对系统和用户的影响和损失,提高电网的可靠性和安全性。
但是,在小电流接地系统运行中,难免会发生接地故障,给系统带来不良影响。
因此,对小电流接地系统接地故障特征进行分析,有助于及时发现和处理故障,保证系统的可靠运行和用户的安全用电。
一、小电流接地系统的基本原理小电流接地系统是通过一定的电路装置和保护措施,将接地故障电流限制在很小的范围内,从而保证系统的安全稳定运行。
小电流接地系统通过引入中性点电感器,将出现故障时的接地电流转化为电压信号,经过灵敏地电流互感器和控制器的监测和控制,控制开关从母线中间引出接地电流,并将接地故障电流限制在安全范围内。
二、小电流接地系统接地故障的类型小电流接地系统的故障类型主要有以下几种:1. 单相接地故障:发生单相接地故障时,系统将出现高电压跳闸和过电压;2. 两相接地故障:发生两相接地故障时,电网将出现三相短路电流,电网振荡频率将增大;3. 地间故障:地间故障是指通过地面传递的两相接地故障,会导致电网起伏不定,电网波动,对系统的影响很大;4. 跨越接地故障:跨越接地故障是指线路跨越水域时,水中的导体发生故障导致故障电流通过地面传递时,会对系统带来很大影响。
三、小电流接地系统接地故障特征分析小电流接地系统的接地故障特征主要包括以下几个方面:1. 接地电流的突变:当系统发生接地故障时,接地电流会突然增大,从而引起系统保护动作,产生抢扫现象;2. 中性点电压变化:接地故障会导致中性点电压的变化,如果系统存在悬垂中性点,则可能会引起电压失调;3. 接地微短暂:接地故障微短暂,持续时间一般在毫秒到几十毫秒,往往会被系统快速检测器检测出来;4. 接地电流的波形:接地故障电流一般呈现半波周期,且在接触器和断路器开关时间内,电流的周期变化很明显;5. 接地电阻阻值特征:接地故障电阻的阻值变化会对接地电流的大小产生影响,因此对变化的电阻阻值进行监测有助于快速发现故障。
什么是小电流接地系统? 小电流接地系统接地的原因分析及对策中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,发生单相接地故障时,由于不构成短路回路,接地短路电流比负荷电流小很多,这种系统称为小电流接地系统。
一般66kv及以下系统常采用这种系统一般10kv-35kv系统中心点不接地,接地时只有较小的电容电流1-20a左右,电压升高1.732倍左右,对设备不利,可以运行1-2小时,接地的特点?小电流接地电力系统中,单相接地是一种常见的临时性故障,发生单相接地后,故障相对地电压降低,非故障两相的相电压升高,系统相电压由对称变成不对称,而线电压却依然对称(因负序电压等于零),因而,对用户的供电不构成影响,但升高的非故障相电压,可能在绝缘薄弱处引起击穿,继而造成短路;可能使电压互感器铁芯严重饱和,导致电压互感器严重过负荷而烧毁。
所以,发生单相接地后,系统仍能继续运行一定时间,但不允许长期对外供电。
小电流接地系统接地的原因分析及对策小电流接地系统特别是35KV及以下的小接地系统,由于线路分支多,走向复杂,电压等级较低,在设计施工中质量不易保证,运行中发生接地故障的几率很高。
为了便于电网值班人员准确判断接地类别,及时处理故障,保证电网的安全可靠运行,提高用户电能质量。
本文通过对兴义市地方电网的运行实践,从小接地系统绝缘监察装置的构成及动作原理,历年接地故障情况的统计、接地原因、故障判别及预防接地的措施等几个方面进行分析,对运行值班人员和工程技术人员有一定的借鉴作用。
1.问题提出目前,小电流接地系统特别是35KV及以下的小接地系统,由于其线路分支多,走向复杂,电压等级较低,在设计施工中线路质量不易保证,运行中发生接地故障的几率是很高的。
从我市地方电网历年来的运行统计资料来看,在小电流接地系统的接地故障中,35KV电网占8.2%,10KV电网占91.8%。
本文通过笔者在实践中对电网运行工况的了解以及运行经验的总结,分析了小电流接地系统在实际运行中易引起误判的几类接地故障,在给出其原因分析的基础上着重阐述了接地故障的判别方法、处理措施及对策。
小电流接地判断方法一、小电流接地系统简介1.1 小电流接地系统在电力系统中可是相当常见的呢。
简单说,就是中性点不直接接地的系统。
这种系统有它的独特之处,就像一个低调但很有内涵的角色。
在正常运行的时候啊,三相电压那是相对平衡的,相电压基本能保持稳定。
1.2 不过一旦发生单相接地故障,这系统就像一个平时很健康但突然有点小毛病的人一样。
故障相电压会降低,非故障相电压会升高。
这时候可不能掉以轻心,得赶紧判断出接地的情况。
2.1 母线电压法这就像是给系统做个初步的“体检”。
查看母线的三相电压,要是有一相电压明显降低,另外两相升高,那很可能就是单相接地故障了。
这就好比三个人站在一起,突然一个人变矮了,另外两个人变高了,那肯定是有点问题了。
而且啊,这种方法比较直观,就像看一个人的脸色就能大概知道他身体舒不舒服一样。
2.2 绝缘监察装置法这装置可是个得力的“小助手”。
它时刻监视着系统的绝缘情况。
一旦绝缘降低到一定程度,就会发出信号。
就像是一个忠诚的小卫士,一发现有“敌人”入侵(绝缘降低),就赶紧报警。
不过呢,它只能告诉我们有接地故障了,不能精确指出是哪条线路接地,有点像只知道房子里进贼了,但不知道贼在哪个房间。
2.3 零序电流法这个方法就比较高级一点了。
通过检测线路中的零序电流来判断接地情况。
正常情况下,零序电流很小,几乎可以忽略不计。
一旦发生接地故障,就会产生比较大的零序电流。
这就像是平静的湖水里突然泛起了很大的涟漪,那肯定是有东西扰动了湖水。
而且通过比较各条线路的零序电流大小,可以大概判断出是哪条线路接地,这就像顺着脚印找小偷一样。
三、判断时的注意事项3.1 要多方法结合在判断小电流接地的时候啊,可不能只用一种方法就下定论。
这就好比看病不能只看一个症状就开药一样。
要把母线电压法、绝缘监察装置法、零序电流法等结合起来用。
这样才能更准确地判断出接地的情况,做到“万无一失”。
3.2 要考虑特殊情况有时候系统会有一些特殊情况,就像人会有特殊体质一样。
小电流接地系统的优缺点
中性点非直接接地方式即中性点不接地系统,包括中性点经消弧线圈接地方式系统,接地故障电流往往比负荷电流小得多,故亦称其为小电流接地系统。
标准规定X0/X1>4~5的系统属于小电流接地系统。
供电可靠性高,对绝缘要求较高。
而在电压等级较高的系统中,绝缘费用在设备总价格中占相当大比重,降低绝缘水平带来的经济效益非常显著,一般就采用中性点直接接地方式,以其它措施提高供电可靠性。
小电流接地系统的供电可靠性和优点
小电流接地系统供电可靠性高。
单相接地故障时,因暂不构成短路回路,接地相电流不大,往往比负荷电流小得多,而且三相之间的线电压仍然保持对称,对负荷的供电暂没有影响,系统仍可继续运行1~2小时,不必立即切除接地相,断路器不必立即跳闸,并不立即对设备造成损坏,从而保证了对用户的不间断连续供电,提高了供电可靠性。
小电流接地系统的缺点
它的主要缺点是在发生单相接地故障时无法迅速确认问题出在那一条线路上。
由于这种故障引起的相电压升高对系统性能构成很大威胁,必须迅速查出故障线路并加以排除。
复杂局域网尤其是经消弧线圈接地的电网,在接地情况下,如何准确及时选出故障线路对于配电自动化的实现有着重要的意义。
小电流接地选线装置。
小电流接地系统中接地保护设备的选择接地是电气系统中非常重要的保护措施之一,尤其在小电流接地系统中更是必不可少的。
选择适当的接地保护设备,可以有效地保护人身安全和电气设备的正常运行。
本文将介绍小电流接地系统中接地保护设备的选择。
1. 了解小电流接地系统的特点小电流接地系统是指电流较小的接地系统。
与常规的接地系统相比,小电流接地系统有着更高的安全性能和更好的泄漏电流保护效果。
由于其特殊的性能要求,选择适当的接地保护设备对于小电流接地系统的正常运行至关重要。
2. 选择合适的接地故障监测装置接地故障是小电流接地系统中的常见问题,因此选择合适的接地故障监测装置至关重要。
接地故障监测装置可以实时监测接地系统的状态,一旦接地故障发生,及时发出警报并采取相应的措施。
3. 选择合适的接地电阻测量仪表接地电阻是评估接地系统质量的重要指标之一。
选择合适的接地电阻测量仪表可以准确测量接地系统的电阻值,帮助用户评估接地系统的性能,并及时采取措施进行维修和改进。
4. 选择合适的接地保护开关接地保护开关是小电流接地系统中常用的保护设备之一。
它可以在接地故障发生时快速切断电路,防止继续发生危险。
在选择接地保护开关时,需要考虑其额定电流和断电能力等参数,以确保其能够满足实际需求。
5. 选择合适的接地保护继电器接地保护继电器是小电流接地系统中的重要组成部分,可以实现快速故障切除和自动重合闸功能。
在选择接地保护继电器时,需要考虑其动作速度、可靠性和适应性等因素,以确保其能够有效地保护接地系统。
6. 选择合适的接地电流互感器接地电流互感器是小电流接地系统中用于测量接地电流的重要设备。
选择合适的接地电流互感器可以提供准确的电流测量结果,并帮助用户及时发现和处理接地故障。
7. 选择合适的接地保护装置接地保护装置是小电流接地系统中的主要设备,可用于传感接地电流和判断接地故障。
在选择接地保护装置时,需要考虑其灵敏度、动作时间和可靠性等因素,以确保其能够及时有效地保护接地系统。
1. 小电流接地系统在电力系统中,线路接地故障占总故障的70%以上,因而,在我国电力系统中,6-10KV系统为了减少短路故障,减少停电,多采用中性点不接地方式;当系统所接回路较多、较长,尤其是电缆较多时,系统对地电容电流较大,当发生单相接地故障后,会引起弧光过电压等一系列问题,影响系统的安全运行。
为此,供电运行规程规定:当单相接地故障电流大于30A时,应装设消弧线圈进行补偿,使故障点仅流过补偿后的零序电流,从而变成了经消弧线圈接地系统。
因而将中性点不接地系统或者经消弧线圈接地系统称为小电流接地系统。
在此系统中发生单相接地故障时,接地故障点仅流过系统对地电容电流或补偿后的电容电感电流,因而故障电流较小,不必立即切除故障回路。
而采用微机式接地检测装置或带接地检测功能的微机式线路保护选出接地线路,发出信号,由运行人员采取措施(如转移负荷)后再切除故障回路,可保障正常回路供电的连续性2.接地选线检测装置判据分析2.1判据产生的原理在小电流接地系统中,正常情况下,系统三相电压对称平衡,三相对地电容相等,在各馈出回路的零序电流互感器中无零序电流流过,当某回路发生单相接地故障时,电压互感器开口三角绕组输出零序电压,系统各回路的零序电流互感器中,原方均有零序电流流过,零序电流互感器付方均输出二次零序电流,但因故障和非故障回路所通过的电流大小和方向不同,可根据其零序电流的大小和方向进行故障判断2.2装置的判据分析(1)用零序电压作为启动判据。
当小电流接地系统发生单相接地故障时,开口三角产生零序电压,当零序电压大于整定值(一般为30V)时装置启动,进行分析判断(2)用零序电流的方向和大小判断出接地回路。
非故障回路的零序电流为本回路的电容电流,其方向超前零序电压约90度。
故障回路的零序电流等于本系统所有回路零序电容电流之和减去本回路的电容电流之差,其值应是最大的,其方向滞后零序电压约90度,与故障回路的零序电流方向相反,以零序电流的方向和大小可以明确地选出接地回路。
小电流接地系统的概述在中性点非直接接地电网中通常有以下三种方式,即中性点不接地方式;经消弧线圈接地方式;经电阻接地方式,此类系统在发生单相接地时,由于故障点的电流很小,而且三相之间的线电压基本保持对称,对负荷的供电没有影响,因此,在一般情况下都允许再继续运行1~2小时,而不必立即跳闸,这是采用中性点非直接接地运行的主要优点,但是,在单相接地后,其他两相的对地电压要升高3倍,对设备的绝缘造成了威胁,若不及时处理可能会发展为绝缘破坏、两相短路,弧光放电,引起全系统过电压。
为了防止故障的进一步扩大,应及时发出信号,以便运行人员采取措施予以消除。
因此,在单相接地时,一般只要求选择性地发出信号,而不必跳闸。
但当单相接地对人身和设备的安全有危险时,则应动作于跳闸。
另外一种情况是,当中性点非直接接地系统发生单相接地故障时,接地点将通过接地线路对应电压等级电网的全部对地电容电流。
如果此电容电流相当大,就会在接地点产生间歇性电弧,引起过电压,从而使非故障相对地电压极大增加。
在电弧接地过电压的作用下,可能导致绝缘损坏,造成两点或多点的接地短路,使事故扩大。
为此,我国采取的措施是:当各级电压电网单相接地故障时,如果接地电容电流超过一定数值(35kV电网为10A,10kV电网为20A,3~6kV电网为30A),就在中性点装设消弧线圈,其目的是利用消弧线圈的感性电流来补偿接地故障时的容性电流,就可以减少流经故障点的电流,以致自动熄弧,保证继续供电。
该接地方式因电网发生单相接地的故障是随机的,造成单相接地保护装置动作情况复杂,寻找故障点比较难。
消弧线圈采用无载分接开关,靠人工凭经验操作比较难实现过补偿。
消弧线圈本身是感性元件,与对地电容构成谐振回路,在一定条件下能发生谐振过电压,给继电保护的功能实现增加了困难。
所以当电缆线路较长、系统电容电流较大时,也可以采用经电阻接地方式,即中性点与大地之间接入一定阻值的电阻。
该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,有一定优越性。
中性点经电阻接地的方式有高电阻接地、中电阻接地、低电阻接地等三种方式。
这三种电阻接地方式各有优缺点,要根据具体情况选定。
三种接地方法的特点1 中性点不接地系统的特点:①在发生单相接地时,全系统都将出现零序电压。
②在非故障相的元件上有零序电流,其数值等于本身的对地电容电流,电容性无功功率的方向为由母线流向出线,即零序电流超前零序电压90°。
③在故障线路上,零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和,数值一般较大,电容性无功功率的实际方向为由线路流向母线,即零序电压超前零序电流90°。
2 中性点经消弧线圈接地系统的特点:①当采用完全补偿方式时,流经故障线路和非故障线路的零序电流都是本身的电容电流,电容性无功功率的实际方向都是由母线流向出线,在这种情况下,利用稳态零序电流的大小和功率方向都无法判断出哪一条线路上发生了故障。
②当采用过补偿方式时,流经故障线路的零序电流将大于本身的电容电流,而电容性无功功率的实际方向仍然是由母线流向线路,和非故障线路的方向一样,在这种情况下,首先就不能用功率方向来判断故障线路;其次由于过补偿度不大,也很难利用零序电流大小的不同来找出故障线路。
3 中性点经电阻接地系统的特点:①可以有效地抑制弧光接地过电压。
这对运行多年的、设备绝缘弱点较多的老电网,或具有直配发电机的电网,或绝缘较低的电缆网络,均有提高运行安全可靠性的明显作用。
②可以降低设备绝缘水平,提高经济效益。
对于电缆、干式变压器等投资较高的设备,降低绝缘水平的经济效益十分明显。
③运行方式灵活。
为提高城市电网的供电可靠性,不少用电线路及用户常由多路电源供电,在线路切换时,往往会改变系统的电容电流,从而影响消弧线圈的调谐方式,而采用中性点经电阻接地方式,则无此弊病。
④发生永久接地时,能迅速切除故障,具有明显的安全性。
可以防止间隙性电弧接地过电压和谐振过电压等对设备的损害。
小电流选线装置的原理(1)稳态分量法稳态分量法,又分为零序电流比伏法,零序电流比相法,以及群体比伏比相法。
这种方法利用故障线路的零序电流在数值上等于非故障线路零序电流之和,即故障线路的零序电流最大。
这样就通过比较线路零序电流的幅值找出故障线路。
这种方法是一种实验室内理想的方法,对于现场当中各条线路有长有短,各条出线的负载不平衡,所用TA也不是完全平衡,这样就造成零序电流最大的线路不一定都是故障线路。
基于以上几点大家除了进行幅值比较外又加上了相位比较,因为故障线路和非故障线路相位是相反的,这样就弥补了出线不平衡的影响。
提高了选线的正确率。
但从装置内部来讲大家对故障量的采样一般都是循环采集,就是分几次采集才把所有的出线的计算数据采集完毕,这样存在着一个弊端就是没有在同一时刻完全采集所有出线的故障量,就容易出现误判,这种方法也不适用于有消弧线圈的系统。
(2)谐波分量法谐波分量法,又分为5次谐波大小和方向,各次谐波平方和等方法。
大家知道对于有消弧线圈的系统由于完全补偿或过补偿的原因,选线装置误判率偏高。
消弧线圈进行补偿是基于50Hz基波进行的,对谐波补偿有限。
所以就从各种谐波入手,先是用5次谐波,但不久就发现5次谐波含量太小,不能进行有效的判断。
于是就用各次谐波的平方和作为判断的依据,即便是这样还是有限,这就成了这种方法的瓶颈。
(3)暂态法暂态选线法,又分为首半波法和小波分析法。
首半波法是基于接地发生在相电压接近最大瞬间这一假设,此时故障相电容电荷通过故障相线路向故障点放电,故障线路分布电容和分布电感具有衰减特性,该电流不经过消弧线圈,所以暂态电感电流的最大值相应于接地故障发生在相电压经过零瞬间,而故障发生在相电压接近于最大瞬间时,暂态电感电流为零。
此时的暂态电容电流比电感电流大得多。
利用故障线路暂态零序电流和电压首半波的幅值和方向均与正常情况不同的特点实现选线。
但这种方法存在的前提是故障须发生在相电压接近最大值瞬间。
(4)小波分析法小波分析法是利用小波分析原理对信号进行精确分析,特别是对暂态信号和微弱信号比较敏感,能可靠的提取出故障特征。
小波分析是上世纪八九十年代提出的理论,从理论上讲是比较完善的。
小波变换,既具有频率局域性质,又具有时间局域性质。
小波变换的多分辨度的变换,能在多个尺度上分解,便于观察信号在不同尺度(分辨率)上不同时间的特性。
利用小波变换能把一个信号分析成不同尺度和位置的小波之和,利用合适的小波和小波基对暂态量进行变换后,易分辨出故障线路和非故障线路本装置选线原理1 中性点不接地系统的选线原理装置实时检测所有在线的PT开口三角电压,即母线零序电压,和各段母线上所带出线的零序电流,运用DFT算法计算出母线零序电压和出线零序电流的大小和相位,通过判断零序电压的大小、零序电流的大小、及各量之间的相位关系,运用“多重判据”、“突变筛选”等算法,确保了选线的准确,并可以排除最大可能的错误。
具体过程如下:装置检测到某段母线的零序电压大于该段母线设置的故障启动电压时,随即检测该段母线上所带出线的零序电流大小,并从中选择3个最大电流,与其他相对较小的电流作比较,看有无相应的大小关系,接着比较其相位,将初步确定的出线再与母线比较相位,看是否满足不接地系统的相位关系。
即零序电压超前零序电流90°时,选出线;反之,则选母线。
2 中性点经消弧线圈接地系统的选线原理经消弧线圈接地系统中,在发生单相接地时,消弧线圈会将一个电感电流叠加在故障点流过的电容电流上,使故障点的电容电流被补偿,因此接地线路的基波零序电流方向和非接地线路的基波零序电流方向相同,不能用零序电流方向来判断接地线路。
用零序电流5次谐波分量的大小和方向来判断接地线路,由于其值较小,选线结果也不理想,本装置采用线路有功功率大小来判断故障。
在非故障线路上,由于消弧线圈的补偿作用,使其电流很小,有功功率损耗也很小。
而故障线路一般呈金属性接地,接地电流在消弧线圈内部阻抗和线路阻抗存在的情况下,产生较大的有功功率损耗。
故本装置以有功功率损耗的大小来作为接地选线的依据。
该装置动态试验选线准确率为100%。
具体选线方法如下:装置实时检测所有在线的PT 开口三角电压,即母线零序电压,和各段母线上所带出线的零序电流,当某一段母线电压大于故障启动电压时,随即检测其上所带出线的零序电流的大小和与零序电压之间夹角,计算其产生的有功功率,如下公式:式中T 为积分周期。
有功功率损耗计算如下:式中:Ps 为线路总的有功功率损耗,也即本装置要设定的值;K 为线路有功功率损耗的可靠系数,通常K=0.8~1.0;PL 为消弧线圈的有功功率损耗值,由消弧线圈厂家提供,通常小于100W 。
3 中性点经电阻接地系统的选线原理因为中性点经电阻接地系统在发生单相接地时,其出线电流和母线电压的相位关系与中性点不接地系统的相位关系相同,只是由于中性点电阻的存在,使得中性点的电压偏移与不接地系统略有差别。
装置通过内部软件进行调节,使得其在中性点经电阻接地系统中也有很高的选线准确率。
装置所用器件1.电流互感器dt t I t U T P T t t ••=⎰+)()(100LS P K P •=二次绕组匝数比较多,串接在测量仪表和保护回路中,电流互感器在工作时,它的2次回路始终是闭合的,因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小,电流互感器的工作状态接近短路。
电流互感器是把一次大电流转换成二次小电流来使用,二次不可开路。
2 电压互感器SPT204A2 双向TVS管TVS管有单向与双向之分,单向TVS管的特性与稳压二极管相似,双向TVS管的特性相当于两个稳压二极管反向串联,其主要特性参数有:①反向断态电压(截止电压)VRWM 与反向漏电流IR:反向断态电压(截止电压)VRWM表示TVS管不导通的最高电压,在这个电压下只有很小的反向漏电流IR。
②击穿电压VBR:TVS管通过规定的测试电流IT时的电压,这是表示TVS管导通的标志电压。
③脉冲峰值电流IPP:TVS管允许通过的10/1000μs波的最大峰值电流(8/20μs波的峰值电流约为其5倍左右),超过这个电流值就可能造成永久性损坏。
在同一个系列中,击穿电压越高的管子允许通过的峰值电流越小。
④最大箝位电压VC:TVS管流过脉冲峰值电流IPP时两端所呈现的电压。
⑤脉冲峰值功率Pm:脉冲峰值功率Pm是指10/1000μs波的脉冲峰值电流IPP与最大箝位电压VC的乘积,即Pm=IPP*VC。
⑥稳态功率P0:TVS管也可以作稳压二极管用,这时要使用稳态功率。
⑦极间电容Cj:与压敏电阻一样,TVS管的极间电容Cj也较大,且单向的比双向的大,功率越大的电容也越大。