1、第 頁共5頁中性點經(jīng)消弧線圈并聯(lián)電阻接地消弧選線方案的實際應(yīng)用工作原理消弧線圈接在接地變壓器或發(fā)電機中性點上,采取預(yù)調(diào)諧方式,系統(tǒng)正常運行時,裝置對中性點電流進行快速采樣,通過相位跟蹤法測定系統(tǒng)對地電容的變化。為了防止系統(tǒng)發(fā)生諧振,消弧線圈串聯(lián)阻尼電阻,在發(fā)生單相接地時自動短接。微機調(diào)諧是根據(jù)電網(wǎng)的脫諧度進行調(diào)節(jié)的。=(IL-IC)/I其中為脫諧度IL為消弧線圈電感電流,IC為電網(wǎng)的電容電流。由于IL為消弧線圈上電感電流，為已知量,因此只要測量出系統(tǒng)對地的電容電流,即可計算出電網(wǎng)的脫諧度。當系統(tǒng)正常運行時，其零序回路的等值電路圖如圖1所示。其中：U：系統(tǒng)的不對稱電壓；0C：系統(tǒng)對地的等效電容;

2、R：回路電阻；L：有載調(diào)節(jié)消弧線圈。當消弧線圈在L檔時，測量零序回路電流為I,當消弧線圈在11l2檔時,測量零序回路電流為I】故：V&V&00)由(1-1)和(1-2)即可求出R和XC。IC控制器以脫諧度和殘流X判斷依據(jù)的，投運前先將脫諧度的范圍設(shè)定為=12,當系統(tǒng)的脫諧度超出此范圍，調(diào)諧器發(fā)出指令,控制電機來調(diào)整消弧線圈的有載開關(guān),使調(diào)整后的脫諧度及殘流滿足要求。本篇推薦的DK選線方法工作過程如下，系統(tǒng)發(fā)生單相接地后，對瞬時接地故障,由于流過消弧線圈的電感性電流與流入接地點的電容性電流相位相反,接地弧道中所剩殘流很小,對于瞬間接接將自行消失。如果是穩(wěn)定接地,延時60秒鐘后(時間可以任意設(shè)定)

3、由計算機控制投入并聯(lián)電阻(投入時間小于1秒),產(chǎn)生一定的有功電流,該電流流向接地線路,計算機對所有出線零序電流進行快速同步采樣，利用快速付立葉變換（FFT）對采樣數(shù)據(jù)進行處理，由于接地線路和正常線路在并聯(lián)電阻投入的時間內(nèi)（幾個周期時間即可）零序電流信號差異相當顯著，選線準確率完成可以達到100%，對高阻接地、金屬性接地和母線接地都能夠準確識別。根據(jù)需要可以對故障線路進行跳閘處理。技術(shù)特點1、單相接地后投切并聯(lián)電阻的順序：10kV系統(tǒng)單相接地一利用零序?qū)Ъ{變化和線路特征矩陣法對瞬間接地進行選線一延遲設(shè)定時間后投、切并聯(lián)電阻（投入時間小于1秒）一準確判斷接地線路。2、并聯(lián)電阻選線原理簡述：單相接地

4、發(fā)生后，系統(tǒng)等效電路見下圖，通過理論計算得到各回出線線路系數(shù)K和電阻投切有關(guān)的系統(tǒng)系數(shù)6,根據(jù)系數(shù)8判定是母線接地還是非母線接地，通過線路系數(shù)K找出接地故障線路。linelline2RIine3線路并聯(lián)電切前后的零序電流的變化量，而AIj為第j線路并聯(lián)電阻投切前后的零序電流的變化量。22g0g(g0+g)+g屛_2g兀血+g2x_(3g+g)(g+g)c_x2c2K2=UdUddddd0d02c24gd2x2+(3gd+g0)(gd+g0)+x22式中：gd為接地導(dǎo)納g0為并聯(lián)電阻導(dǎo)納X為對地總電容導(dǎo)納-消弧線圈導(dǎo)納K的實際意義為故障線路和正常線路零序電流之比，考慮到系統(tǒng)電容電流的實際大小,g

5、0的取值保證在線路發(fā)生單相接地時，故障線路比正常線路零序電流有著明顯增大。如果是母線接地，各條線路零序電流增加的比率相同，K值趨近于100%。10kV系統(tǒng)中性點裝設(shè)消弧線圈之后，當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時，經(jīng)消弧線圈補償之后的接地點殘流通常小于5A，10kV出線零序CT二次側(cè)電流很弱，容易受到干擾影響選線的準確性。并聯(lián)電阻后，增加了零序電流的有功分量，采用獨特的計算方法使選線準確率提高。DK選線方法克服了殘流增量法接地后調(diào)整消弧線圈以及對高阻接地選線不準的缺點，能夠正確對金屬接地、高阻接地和母線接地進行選線，選線準確性達到100%。3、消弧線圈并聯(lián)中電阻，綜合了中性點諧振接地和電阻接地兩種接地方式的

6、優(yōu)點。既保持了電阻接地可以準確選線的優(yōu)點，又可以減少接地點殘流，限制弧光接地過電壓，確保10kV系統(tǒng)單相接地之后帶故障運行2小時以上。4、對于非金屬單相接地故障的選線比其他廠家更加準確。5、不需要準確判斷零序CT的極性，對極性難以判斷的出線也可以正確選線。電阻的確定原則采用并聯(lián)電阻（例如610Q）提供6001000A接地電流,無疑對繼電保護的準確跳閘很有好處,但是過大的接地故障電流會帶來以下問題:當電纜一處接地時,大的電弧有可能連帶燒毀同一電纜溝里的其它相鄰電纜,擴大事故,造成火災(zāi);由于電阻的熱容量與電流平方成正比,電流過大給電阻制造帶來困難,不但造價較高,電阻箱占用面積也較大;電流過大,引起

7、的地電位升高可能達到數(shù)千伏,大大超過了安全范圍。通信線路要求地電位差不超過430650V,低壓電器要求不超過1000V,電子設(shè)備不能忍受600V的電位升高,人身保安要求接觸電壓和跨步電壓在0.2S切斷電源情況下不大于650V,延長電源切斷時間,危險更大。為克服以上問題,在滿足系統(tǒng)安全運行的基礎(chǔ)上,可以考慮并聯(lián)中電阻。選擇適當?shù)碾娮?必須注意以下幾個問題:1）一般IR=（l1.5）IC，可以進一步抑制過電壓倍數(shù)（小于2.6倍）。2）對于電容電流比較大的線路,整定值必須躲過本段電容電流。3）為了保證設(shè)備、人身、通訊安全，在接地電阻較大（4Q）的站,故障電流不宜超過150A，因此IR必須控制在100

8、A左右。一般并聯(lián)接地中電阻范圍如下：電壓配電網(wǎng)性質(zhì)電容電流阻值阻性電流故障電流(kV)(A)(Q)(A)(A)610505020020802510010企業(yè)電網(wǎng)、直配線306060150401005012010城市電網(wǎng)30150301504010050250Z型變壓器的容量估算Z型變壓器通常用作對Y/電力系統(tǒng)二次側(cè)人為制造中性點，其最大特點是零序阻抗小，正序激磁電流小，阻抗較大，單相接地故障發(fā)生時，故障電流可以均勻分配到三相繞組中。對于穩(wěn)態(tài)而言，繞組中流過的電流就是消弧線圈電感電流，其容量等于消弧線圈容量，如果還有第三繞組作為所用變時，還須加上所用變?nèi)萘?，由于單相接地發(fā)生后，如果不是瞬間接地，

9、并聯(lián)電阻投上，時間不超過4秒，因此考慮Z型變壓器的容量時還必須考慮這個短時間過程為將短時故障電流及其容量換算成持續(xù)的額定電流及容量,IEEE-C62.92.3標準做出過載系數(shù)的規(guī)定，來換算變壓器的短時容量為持續(xù)容量，換算列表如下：過載時間額定kVA倍數(shù)10秒10.560秒4.710分2.630分1.72小時1.4例如對于電容電流為50A系統(tǒng),阻性電流定為80A，則短時間最大電流為94A，假定過載10秒，短時容量為570kVA，考慮短時電阻熱容量,Z型變壓器的容量可以考慮選為穩(wěn)態(tài)容量（消弧線圈容量）與短時熱容量之和，即為358kVA。閉鎖保護閉鎖保護必須考慮以下原則:并聯(lián)電阻回路中裝設(shè)零序過流作

10、為異常主保護,當并聯(lián)電阻投入出線故障時,延時數(shù)秒后,對接地變提供保護接點。并聯(lián)電阻通流時間必須避開線路重合閘時間。并且在故障消失后自動切斷,最遲4秒自動切斷。通?？扇”径文妇€電壓互感器開口三角的零序電壓作為接地啟動信號。接地選線如果為老站改造無跳閘裝置,可用小電流選線裝置進行選線,選線原理采用有功功率法,接地發(fā)生后,延遲60秒,如果是瞬間接地故障,由于消弧線圈的作用,接地故障自動消除,如果60秒后接地仍然存在,控制真空斷路器將并聯(lián)接地電阻投上(不超過1秒),大量的有功電流流過接地點,這時對各條線路的零序電流互感器進行采樣，利用DK選線方法，準確對金屬性接地、高阻接地等不同接地方式進行選線，迅速

11、選出具體的接地線路，并且能夠區(qū)分母線接地，如果計算機設(shè)定需要跳閘，控制器可以對故障線路進行跳閘處理。接地電阻器特性1)型號(供參考)ZR(W)1010010最大通流時間(S)初始電流(A)額定電壓(kV)戶外型中性點接地電阻2)主要技術(shù)參數(shù)(供參考)額定電壓kV頻率Hz初始電流A最大通流時間S極限溫升。C防護等級105010010760IP2X真空斷路器特性1)型號(供參考)JCZ1-10型快速真空斷路器為單相50Hz的真空開關(guān)。2)性能(供參考)額定電壓最高工作電壓額定電流額定關(guān)合電流額定開斷電流耐壓水平10kV17.5kV200A2000A3200A42kV1min沖擊耐壓短時耐受電流峰值耐受電流線圈控制電壓合閘吸合電流線圈維持電流75kV4000A10kAAC2206.2A02