配电网单相接地故障的自动隔离方法论文_夏建矿,侯雨辰,张海军,林浩,王建英

配电网单相接地故障的自动隔离方法论文_夏建矿,侯雨辰,张海军,林浩,王建英

(国网石嘴山供电公司 宁夏石嘴山市 753000)

摘要:配电网的稳定电力输送决定着整个社会的供电服务质量,但是配电网中频发的单向接地故障却隐隐的使稳定的供电服务感受到威胁。为此,本文将重点阐述我国现阶段小电流接地系统单向接地故障的系列问题,提出针对单向接力故障的自动隔离方法,希望对接地故障的可靠隔离具有借鉴意义。

关键词:配电网;单向接地故障;自动隔离方法

引言:随着时代的发展和技术的进步,配电网的运行成为民生发展重点关注的问题,一方面,新时代的各方面发展已经无法离开电力资源;另一方面,配电网的单向接地事故可能会为家庭乃至企业带来不必要的经济损失。因此,相关部门务必要对配电网单向界定故障的相关特点进行具体分析,讨论自动隔离方法在配电网单向接地故障中的实际应用。

1 单向接地故障影响因素

客观来说,导致配电网发生单向接地故障的因素来自多方面,但是大致原理却存在相似之处。为此,相关部门务必要对单向接地故障中的一些细节问题进行具体分析,为选线方法提供理论依据。一般情况下,单向接地故障的主要成因是由于接地系统中没有形成放电回路,相关电路释放出故障电流。以覆盖率较广的10千伏配电线路为例,其在单向借力过程中所形成的连续电流,数值十分微小,这是由于电缆线路的电容值要远远高于配电线路。因此,受到距离、方向因素的控制,在现实运作过程中,一些机电保护装置很难接受到掺杂在负荷电流中微弱的故障信号,导致单向接地故障隐患排除困难,单向接地选线装置的精确性可能会受到干扰。下面,将对具体影响单向接地故障选线的因素进行分析:

1.1中性点接地方式

在配电网运行的过程中,单向接地故障选线会受到中性点接地方式的影响。无论是中性点是否接地,无论中性点是通过小弧线圈接地还是在高速状态下接地,其所受到的影响都是存在本质差异的。而且,这些差异会直接导致在进行单向接地故障检测时所获取的连续电流存在特征上的差异。

1.2系统故障方式

在配电系统运行过程中,直接接地、电阻接地、间歇性接地等都是形成系统故障的重要形式。因此,对系统故障进行排查时要考虑等值电路的相关信息,探究等效接地阻抗和故障中的连续电流特征之间的内在联系,探究每一种等效接地电阻在不同接力故障中具体差异,并把其作为精确选线的重要依据。

1.3电流互感器的性能

在接地选线的过程中,通常情况下技术人员会选择使用电流互感器为媒介来获取零序电流,保证合理选线。但是,由于电流互感器并不具备线性铁芯,而零序电流的测定需要三个单向电流互感器共同作用,且三个单相电流互感器的铁芯势必会存在一定差异,这就导致其构成的相性滤过器一定在某种程度上存在误差,影响选线。

1.4电压互感器的性能

在选择接地选线装置时,最为基础的选线启动条件是装置的连续电压要超过设定值。也就是说,在选线的过程中,技术人员要注重选线装置的电压量是否达到中性点,把此作为选项标准。而这项操作通常借助电压互感器而完成。在正常情况下,并联在三项目线上的电压互感器完成选线工作的效率差强人意,但是,如果电压互感器发生铁磁谐振等特殊现象,那么不仅选线工作的合理性会受到影响,设备以及人员的安全甚至都可能受到不同程度的侵扰。

1.5二次回路的阻抗

正如上文所言,配电网的接地会有电流互感器和电压互感器同时产生作用,二者所提供的二次信号将作为选线的重要依据。但是,二次回路的阻抗却始终是影响电流互感器和电压互感器精度的重要条件。经过多次探究实践,明显互感器的二次回路阻抗也是影响配电网接地选线的关键因素。

2 单向接地故障的自动隔离方法

随着时代的发展和进步,国家和政府对配电网的高校运行提出了更高要求,为此,我国针对配电网单向接地故障展开集中研究,通过对其他国家的中性点接地方式综合分析,我国根据实际需求,基本确认在供电系统中使用中性点不接地中性点经消弧线圈接地的系统运行方式。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆随着技术的逐渐升级,以连续电流保护、连续功率方向保护等原理为基础的自动隔离方式逐渐走入大众视野,对根除单向接地故障问题具有重要参考意义。为此,下面将对几种常见的单向接地故障防治方法进行概述。

2.1稳态连续电流恒值比较法

在配电系统运行的过程中,中性点不接地而导致配电网发生单向接地事故的次数居多。由此可见,相关人员在进行稳态连续电流控制比较法的关键便是:将故障线路的稳态连续电流大小与全部正常电路对地电容电流大小进行比较,前者为后者的总和,也就是说,找出连续电流最大的线路,那么其十之八九便是故障线路。在实际应用中,技术人员更倾向于使用“绝对整定值”方法来比较各条线路的零序电流大小。具体来说,整定值在正常情况下应该比系统中的任何一条线路的电容电量值都大,但如果某条线路的电容电流值高出整定值,那么技术人员就要重点标记此条线路,选线完成。当然,受到一些系统故障的干扰,系统中时常存在某条线路电容电量过高的情况,甚至其他线路的总和不能与之媲美。所以,并不能彻底排除技术人员在确定接地故障的过程中发生误判的可能性。同时,在选线过程中,线路的长短、过渡电阻的大小都可能在一定程度上导致线路的选择可能出现差错,误选、多选、漏选等事故发生的可能性是存在的。所以,客观来说,利用稳态连续电流恒值比较法进行线路选择,在理论依据和实践层次上都容易存在疏漏。

2.2稳态零序电流相位比较法

使用稳态的蓄电流向外比较法进行线路选择时,其出发点与前一种方法存在类似之处。当配电网发生单向接地故障时,故障线路与非故障线路的电流流向差异显而易见。前者由线路留下母线,后者由母线流向线路。对这一特征进行具体甄别,相关人员就可以迅速确定故障线路。因此,技术人员更倾向于称这一种方法为连续功率方向法。然而,这种方法也并非在所有形式下都适用,尤其在较短的配电线路中,由于技术所能检测到的零序电流和零序电压都有限,使用此种判别方法便很难观察故障线路。

2.3基波群体比幅比相法

客观来说,此种方法更倾向于在中性点不接地的配电系统中使用。通过对各条线路零序电流值与整定值的比较,技术人员可以甄别出几个扶持较大的线路,由此避免在稳态持续电流恒值比较法中可能存在的CT不平衡等影响。而且,通过相位的比较,技术人员可以在较短时间内发现与其他零序电流方向不同的电流线路。除此以外,为降低技术难度,可以考虑引入参考正方向,如零序电压等。总而言之,技术人员在具体操作过程中倘若能选定波形比较稳定、幅值较大的参考周方向,那么整个电路选择与自动隔离将会事半功倍。

2.4有功分量法

有功分量法的主要针对对象是中性点经消弧线圈接地所发生的单向接地故障。在配电网运行过程中,正常线路和故障线路的连续有功分量方向分别是有母线流向线路和由线路流向母线,而且,二者之间的有功损耗电流值,存在明显的内在关联,由此可以借助有功分量法准确的判定配电网线路故障是普通线路故障还是母线故障。这种方法的应用使得消弧线圈补偿所带来的弊端消弭于无形,更利于选线工作开展。

3 结束语

综上所述,配电网单向接地故障的选线与跳闸隔离是维护配电网安全运行的重要因素,由此,在长期发展中,技术人员有必要将小电流选线装置的选线及跳闸功能作为一项核心侧重点。

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作者简介:夏建矿,性别:男,出生年月日:1975年3月4日,籍贯:河南省淮阳县,现职称:高级工程师,学历:本科,从事工作:电力设备检修管理

论文作者:夏建矿,侯雨辰,张海军,林浩,王建英

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/9

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