基于10kV小電阻接地系統(tǒng)架空線路接地故障指示器

10 kV線路接地故障指示器的安裝

蒼梧縣10kv配電網(wǎng)在高雷區(qū)域環(huán)境下運行,故障發(fā)生率較高,安裝接地故障指示器對快速判斷線路的故障點,提高巡檢人員對故障的判斷有極大的幫助。本文就10kv線路接地故障指示器安裝位置的選擇、故障線路及故障點的判定方法以及接地故障指示器的使用局限性等問題進行分析和探討。

10kv架空配電線路較易發(fā)生接地、短路故障,故障發(fā)生后,往往要動用大量的人員花費較長的時間查找故障點,既給線路、設(shè)備安全運行帶來隱患,又影響了供電可靠性。因此,亟需一種能夠快速查找到故障點的設(shè)備來查找故障,接地、短路故障指示器就是這樣一種裝置,巡視人員可借助其報警顯示迅速確定故障區(qū)段并找出故障點。

文章采用對稱分量法對單相接地故障進行序網(wǎng)分析,在給定的初始參數(shù)條件下,提出小電阻接地系統(tǒng)參數(shù)的一些特點。對繼電保護的配置方案與整定時有關(guān)元件定值間的配合問題進行探討。

通過研究上海某區(qū)域的10kv中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)電網(wǎng)的故障特性,制定出一套適合10kv中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)電網(wǎng)的故障指示器整定原則,并根據(jù)該原則對某型號的故障指示器進行rtds(實時數(shù)字仿真)測試。測試驗證了整定原則的正確性和精確性。本文對于10kv中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)電網(wǎng)的故障指示器的選型給出了參考性的結(jié)論。

電纜型短路接地故障指示器 fis系列故障指示器適用于6～110kv架空和電纜線路上，是在吸收國內(nèi)外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上，自行開 發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)的自動化故障檢測裝置。該產(chǎn)品采用進口單片機，數(shù)模控制技術(shù)，納米防護等先進技術(shù)精 制而成。具有低功耗、智能化、可靠性高等優(yōu)點，可迅速指示短路、接地故障，為巡線人員指明短路、接 地故障所在位置。避免檢修人員盲目尋找故障點，減小停電范圍，縮短了停電時間，提高供電可靠性。 型號：fis－10／2ae－g 適用范圍：電力電纜、環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜、箱式變、電纜分支箱 適用導線截面：20-980mm2 工作條件：線路工作電流1a以上 適用環(huán)境溫度：-25～+75℃ 技術(shù)參數(shù)： 故障類型判別 單相接地 電壓由正常值突變下降－△v＞20% 五次諧波電流突變增大△i＞35ma 連續(xù)接地時間△t＞0.5s 同時滿足時指示器即判為故障

通過研究現(xiàn)有應用的"暫態(tài)綜合判據(jù)法"和"信號源注入法"檢測原理,發(fā)現(xiàn)這兩種方法適用于配電網(wǎng)常見的中性點不接地和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng),且動作準確性高于其他檢測原理,應結(jié)合故障指示器的原理及網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的復雜程度,選擇與配網(wǎng)相適應的檢測原理及設(shè)備。然后通過對故障指示器的應用現(xiàn)狀分析,給出了故障指示器系統(tǒng)自身功能擴展及該系統(tǒng)接入配電自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向的建議。

闡述了首鋼京唐公司小電阻接地系統(tǒng)的現(xiàn)狀,對存在問題進行分析探討,并提出改進措施。結(jié)合運行經(jīng)驗及典型事故分析,驗證了零序保護的可靠性及靈敏性。

介紹了小電阻接地系統(tǒng)的故障機理及電容電流的工程計算方法。并就某110kv變電站接地變壓器零序電流保護誤動的原因進行了深入的分析,針對存在的問題提出了相應的改進措施。

隨著中低壓配電網(wǎng)中電力電纜數(shù)量的增加以及用電負荷的增大。系統(tǒng)中性點采用小電阻或消孤線圈接地方式成為主流。本文詳細比較了各種中性點接地方式的優(yōu)缺點，并針對10kv配電網(wǎng)中性點經(jīng)小電阻接地運行的情況，研究了系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時短路電流的特性，并據(jù)此提出了中性點經(jīng)小電阻接地的系統(tǒng)中單相接地短路保護的方案。

配電網(wǎng)中應用小電阻接地方式可以確保系統(tǒng)能更快排除接地故障,有效降低過電壓。但現(xiàn)階段小電阻接地系統(tǒng)接地故障零序過電流保護定值過高,系統(tǒng)發(fā)生高阻接地故障時易拒動。提出一種基于各出線零序電流比較的接地保護方法,利用集中式保護裝置收集各出線零序電流信息,選擇零序電流幅值遠大于其他出線或者相位超前其他線路零序電流以確定相位的線路為故障線路。該方法原理簡單,可作為現(xiàn)有接地故障的后備保護,并可有效提高小電阻接地系統(tǒng)接地故障保護靈敏度。

本文對改善10kv系統(tǒng)線路接地故障發(fā)生時pt熔斷器熔斷現(xiàn)象進行了分析,提出了解決這一問題的具體措施,以提高系統(tǒng)的安全可靠性。

現(xiàn)有的小電阻接地系統(tǒng)接地保護主要采用定時限零序過電流保護,定值較高,高阻接地時容易拒動。結(jié)合反時限過電流保護的特點,在分析小電阻接地配電網(wǎng)單相接地故障零序電流分布特征的基礎(chǔ)上,提出一種改進的反時限零序過電流保護方法。通過各條出線保護間的橫向配合,可使保護的啟動電流定值無須躲過本線路的最大對地電容電流,顯著降低了其啟動門檻值,提高了高阻接地故障保護能力。通過matlab仿真驗證了提出的反時限零序過電流保護的速動性和可靠性。

第1頁共4頁 編號：q/ndlzy0302/008-2005 10kv及以下架空線路接地裝置工作標準化作業(yè)指導書 編寫：年月日 審核：年月日 批準：年月日 作業(yè)負責人： 作業(yè)日期年月日時至年月日時 寧夏電力公司 第2頁共4頁 1、范圍 本作業(yè)指導書適用于〈〉10kv及以下架空線路接地裝置作業(yè)；檢修人員對10kv及以下架空線路接地裝置檢 修更換進行指導，從而保證10kv及以下架空線路接地裝置安全可靠運行。 2、引用文件 sd—292架空配電線路及設(shè)備運行規(guī)程 《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》(電力線路部分)（試行） 3、更換前準備 3.1準備工作安排 序號內(nèi)容責任人備注 1按工作計劃，明確檢修任務。 2工作負責人了解核實現(xiàn)場工作狀況 3填寫第一種工作票，工作負責人在作業(yè)現(xiàn)場向作業(yè)班成員

在中性點有效接地系統(tǒng)中,如果參數(shù)不對稱就會產(chǎn)生零序電流。此時,對電能的計量如果仍采用兩元件法,就會產(chǎn)生計量方法的誤差。理論分析這一誤差的產(chǎn)生是由于零序電流的存在。本文就是應用虛擬儀器技術(shù)實現(xiàn)有效接地系統(tǒng)中電能的準確計量,并對電能質(zhì)量問題進行了一些探討。在軟件上,應用labview開發(fā)平臺。采用了labview圖形化軟件實現(xiàn)了原有硬件實現(xiàn)的快速傅立葉變換。

根據(jù)實際10kv線路運行經(jīng)驗,總結(jié)出10kv線路接地的危害,并提出了防范措施和及時消除的方法。為減少10kv線路接地,一是要加強線路的巡視;二是要采取必要的技術(shù)措施;三是要加強客戶設(shè)備的管理。為及時消除10kv接地故障點,必須采取必要的技術(shù)手段,采用安裝小電流接地選線裝置、接地故障指示器、接地變壓器等技術(shù)措施可以提高故障排除提高效率,提高供電可靠性。

小電阻接地系統(tǒng)屬于中性點非有效接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)單相接地故障電流較大，故零序電流（以下簡稱零流）保護的配置與整定計算的部分原則可參照中性點直接接地系統(tǒng)進行。由于小電阻接地系統(tǒng)的零流保護的配置與整定計算目前尚無統(tǒng)一的原則可依，現(xiàn)就根據(jù)不同電網(wǎng)的具體實際情況來討論并確定不同的整定原則與方案。

當前,我國電力行業(yè)的研究專家認為,配電網(wǎng)中性點經(jīng)小電阻接地可破壞諧振過電壓的發(fā)生條件,并可以降低工頻過電壓及弧光接地過電壓的倍數(shù),準確迅速地判斷出故障線路,然后在短時間內(nèi)進行切除,提高了供電可靠性,屬于一種較為新穎的接地方式.本文就智能斷路器對于小電阻接地系統(tǒng)的供電可靠性的影響做進一步的研究探討,旨在為相關(guān)工作提供參考.

10kv架空配電線路接地故障查找流程及技術(shù)規(guī)范（初稿） 一、母線電壓異常信號的分析與判斷 金屬性接地信號判斷：接地相電壓接近零值，另兩相對地電壓升 高為線電壓，零序電壓升高為線電壓。 非金屬性接地信號判斷：接地相電壓降低,但不是零值,另兩相對 地電壓升高,但沒有升高為線電壓,零序電壓升高但達不到線電壓。 高壓斷線，負荷側(cè)導線落在潮濕的地面上，沒斷線的兩相通過負 載與接地導線構(gòu)成非金屬性接地,故而對地電壓降低,斷線相對地電壓 反而升高。零序電壓升高但達不到線電壓。 高壓斷線，負荷側(cè)導線未落地上或落在導電性能不好的物體上, 或線路上的分段跌落式熔斷器、刀閘掉落一相，被斷開的線路又較長， 造成三相對電電容電流不平衡，促使兩相對地電壓也不平衡，斷線相 對地電容電流變小，對地電壓相對升高，另兩相電壓相對較低。零序 電壓升高但達不到線電壓。 配電變壓器一相繞組燒損，燒

由武漢高壓研究所研制的“輸電線路桿塔接地故障指示器”于1990年元月在武漢通過技術(shù)審查,有來自北京、廣州、廣東省河源、保定、武漢、平頂山及湖北省咸寧各供電局、湖北省電力局、湖北省超高壓局等單位共19名代表。中電聯(lián)馬承厚高工與會指導。ld—ⅰ型指示器用于交流輸電線路110kv及以上電壓等級。由工頻接地電流傳感部分、

由能源部武漢高壓研究所研制開發(fā)的ld—ⅰ型輸電線路桿塔接地故障指示器于1991年6月13日在武漢通過鑒定。該指示器被列入“八五”電力工業(yè)新技術(shù)推廣項目。ld—ⅰ指示器是華中電業(yè)管理局于1989年下達的研制課題。1990年初研制出樣機并通過專家評審。該指示器采用簡單的機械電氣結(jié)構(gòu),當有工頻續(xù)流通過時,匝鏈在同一磁回路中的線圈產(chǎn)生感應電流,供脫扣機構(gòu)動作,顯示牌立即掉下。經(jīng)過一段時間的試運行,證明當發(fā)生絕緣閃絡事故時,能迅速地確定故障桿塔,及時排除故障,減少停電時間,減輕工人的勞動強度。來自全國各主要供電局的30多位專家指出:該指示器的研制成功對迅速消除線路缺陷以及提高線路的安全運行有重要意義。由于指示器為無源裝置,且滿足長期運行要求,維護工

35kv、10kv系統(tǒng)消弧線圈、小電阻接地、接地變壓器的選擇及計算 我國電力系統(tǒng)中，10kv、35kv電網(wǎng)中一般都采用中性點不接地的運行方式。電網(wǎng)中主 變壓器配電電壓側(cè)一般為三角形接法，沒有可供接地的中性點。當中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單 相接地故障時，線電壓三角形保持對稱，對用戶繼續(xù)工作影響不大，并且電容電流比較小（小 于10a《一次設(shè)計手冊》p81頁）時，一些瞬時性接地故障能夠自行消失，這對提高供電可 靠性，減少停電事故是非常有效的。由于該運行方式簡單、投資少，所以在我國電網(wǎng)初期階 段一直采用這種運行方式，并起到了很好的作用。 但是隨著電力事業(yè)日益的壯大和發(fā)展，這中簡單的方式已不在滿足現(xiàn)在的需求，現(xiàn)在城 市電網(wǎng)中電纜電路的增多，電容電流越來越大（超過10a），此時接地電弧不能可靠熄滅， 就會產(chǎn)生以下后果： 1）單相接地電弧發(fā)生間歇性的熄滅與重燃，會產(chǎn)生弧光接地