智能小電流接地選線裝置

一、概述 我國3KV-66KV配電網(wǎng)大多采用小電流接地方式既中性點非有效接地方式，包括中性點不接地系統(tǒng)和中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。中性點非有效接地系統(tǒng)的優(yōu)點在于，發(fā)生單相接地時多數(shù)情況下能夠自動熄弧并恢復絕緣。但是發(fā)生性接地故障時，為了防止因非故障相電壓升高而導致故障擴大，必須盡快確定故障線路并予以切除，這就提出了單相接地故障選線問題。這個問題很長時間以來沒有得到很好的解決，制約著配電網(wǎng)自動化的發(fā)展。 從八十年代末一直到現(xiàn)在，眾多大專院校、研究院、生產(chǎn)廠家都致力于這一產(chǎn)品的開發(fā)與生產(chǎn)，提出了不少新思路與新方法。例如：功率方向方法、諧波分析法（即群體比幅比相法）、與信號注入法。在一定的程度上提高了選線的準確率。但這些產(chǎn)品的選線準確性仍未得到用戶的認可，遠未達到實用化的程度。為了解決這一選線難題，本公司研制人員對小電流接地選線技術進行了系統(tǒng)研究，對國內(nèi)廠家的產(chǎn)品存在的問題進行了認真的分析，結合公司十多年的小電流接地選線研發(fā)經(jīng)驗、以及現(xiàn)場地實際情況，發(fā)現(xiàn)目前微機型小電流接地選線裝置選線準確率低，主要原因是： 1.啟動判據(jù)存在缺陷 PT開口三角電壓超過了設定閥值，未必總是發(fā)生接地故障的結果。如：鐵磁諧振，包括1/2次分頻諧振和基頻諧振；PT高壓側熔絲熔斷（1相或2相）；系統(tǒng)中某些斷路器的不同期分合閘操作等情況下，PT開口三角兩端也會出現(xiàn)超過25V的電壓。由此可見，以PT開三角電壓幅值超過設定的閥值做為系統(tǒng)接地故障的判據(jù)不總是妥當?shù)模袝r（在上述幾種情況下）會對變電站運行員與電網(wǎng)調(diào)度人員的操作產(chǎn)生誤導。 2.硬件性能低或存在缺陷 目前的微機選線裝置均采用8位單片機或16位單片機，數(shù)據(jù)處理速度低、程序存貯器、數(shù)據(jù)存貯器容量小，因此只能采用一些簡單算法。采用8位或12位A/D, 轉換精度低，當接地電流很小時，A/D轉換的數(shù)據(jù)已不能滿足選線精度的要求。對噪聲的處理電路簡單，因此當接地電流很小時，信號被噪聲淹滅，導致選線錯誤。接地電流變化范圍大，從幾十毫安到幾十安，變化范圍上千倍，雖然許多廠家都宣稱能自動跟蹤零序電流變化，但并沒有相應的硬件和軟件來保證，為了保證接地電流較大時不飽和，只能犧牲接地電流小時的選線精度。 3.件算法簡單 ，未能自適應 由于硬件性能低，一些的算法和判據(jù)不能應用，只能采用一些簡單的算法，有些廠家宣稱采用了多種判據(jù)，但只是對判據(jù)機械羅列，并未綜合運用，而每種判據(jù)都有局限性，當變電站運行方式發(fā)生變化時，裝置不能適應運行方式的改變。 4.零序電流失真嚴重 許多零序電流互感器死區(qū)太大,零序電流很小時，二次無輸出電流，因此接地電流小時容易誤判。 5.由于消弧裝置投入，接地點電流被轉移，穩(wěn)態(tài)判據(jù)失效 大多數(shù)消弧裝置運行在過補狀態(tài)，單相接地時，故障線路零序電流與非故障線路方向一致，電流幅值很小，那么以穩(wěn)態(tài)判據(jù)進行判線，難度增大、甚至失效；甚至有的消弧裝置（消弧柜）在發(fā)生單相接地30毫秒后直接把接地相接地，造成穩(wěn)態(tài)選線判據(jù)失效。 二、適用領域 ?中性點不接地的小電流系統(tǒng)； ?中性點經(jīng)大電阻或消弧線圈接地的小電流系統(tǒng)； ?系統(tǒng)裝有消弧柜的小電流接地系統(tǒng)； ?電壓等級：380V～66KV ?母線段數(shù)不大于四段，線路出線回路總數(shù)不大于46路； 可廣泛應用于電力系統(tǒng)變電站、發(fā)電廠以及煤礦、鋼鐵、冶金、化工等大型廠礦企業(yè)的供電系統(tǒng)。 三、性能及特點 ?采用綜合判據(jù)選線理論與方法，以暫態(tài)原理為主，穩(wěn)態(tài)原理為輔，針對不同系統(tǒng)，應用用不同的判據(jù)決策理論，確定選線結果，選線精度大大提高。 ?的啟動算法。零序電壓和零序電流雙啟動，正確區(qū)分單相接地、鐵磁諧振、高壓側熔絲熔斷等，使裝置正確、可靠的動作。 ?兩個高性能32位DSP（數(shù)字信號處理器）協(xié)同工作，大容量存儲空間，集成度高，抗干擾能力強，可靠性高，運算速度快，大大提高了系統(tǒng)的可靠性和快速性。 ?采用16位高速同步A/D轉換芯片，自動量程轉換技術，每個通道采樣頻率25kHz,速度快、精度高，自適應能力強，為接地電流很小時的選線準確率提供了硬件保證。 ?利用故障錄波技術，記錄單相接地時刻前和接地時刻后的零序電壓和零序電流的暫態(tài)波形，準確記憶單相接地的暫態(tài)過程，以保證暫態(tài)判線原理的有效性，提高了單相接地選線的準確率。 ?多達八種的判線原理，任意組合，以適應小電流接地系統(tǒng)的各種運行方式。 ?可靠記錄瞬時性接地故障并指示出故障線路，實現(xiàn)配電網(wǎng)絕緣在線檢測。 ?方便的人機接口：采用大屏幕（800*480）彩色液晶顯示器，采用觸摸屏鍵盤操作，漢字菜單選項操作，使現(xiàn)場參數(shù)設置、調(diào)試更為快捷，方便了用戶。 ?的追憶功能：可追憶多達1000次單相接地信息，信息包括（三個零序電流和零序電壓的幅值、相位；零序電壓和零序電流的暫態(tài)波形），可重現(xiàn)單相接地過程，方便用戶查詢和分析。 四、使用條件 ?環(huán)境溫度：-10C～+50C ?大氣壓力： 80～110KPa ?空氣相對濕度：90％（25C）、50％（40C） ?使用地點不得有危險的介質(zhì)，周圍介質(zhì)中不得含有腐蝕和破壞絕緣的導電介質(zhì)或氣體，不允許環(huán)境充滿蒸汽及含有較嚴重霉菌存在。 ?安裝地點應具有防御風、雨、沙和防塵設施。 五、運輸條件 ?本產(chǎn)品在運輸過程中應避免震動，以防性能變壞。 ?溫度為一40°C～+75℃，不受雨、雪、風、沙的侵襲的地方。 六、性能指標 6.1輸入量額定值 ?零序電壓 (U01～U04) 100V 功耗：＜0.5VA ?零序電流（CT1～CT46） 1.0A 阻抗：＜0.1Ω ?電源電壓：AC/DC220V±10% 50HZ 功耗：<35VA 或 AC/DC110V±10% 50HZ 功耗：<35VA 6.2輸出量額定值 ?線路接地報警輸出回路繼電器接點允許電流 ≤5A／DC220V ?分類報警繼電器輸出接點允許電流≤5A／DC220V 6.3通訊接口 ?三線 RS－232C ?二線 RS－4855 6.4通訊規(guī)約 ?CDT ?MODBUS 6.5跳閘信號輸出功能（可選功能） ?跳閘延時和跳閘使能（可設置） ?一對一節(jié)點輸出（常開）