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2018-02-28 03:05127
​小电流接地系统不同中性点接地方式下的故障查找

       我国3~66kV电压等级电网多为小电流接地方式,单相接地是电网系统最常见的故障,对电网运行的安全性、可靠性和经济性会产生很大的影响。

       小电流接地方式具体包括:①中性点不接地;②中性点经高电阻接地;③中性点经消弧线圈接地。

       对于中性点不接地系统,发生接地故障后,通常情况下系统会先经过一个暂态过渡过程,然后进入带故障运行的稳态过程。

       中性点经消弧线圈接地系统虽然也属于小电流接地方式,但是由于消弧线圈产生的电感电流对系统电容电流补偿,使得单相接地故障特征有所不同。

       因此,在小电流接地系统单相接地故障选线方法的选择上,二者截然不同。下面笔者以实例讲解小电流接地系统发生单相接地故障时不同中性点接地方式下的故障类型查找。


       试验地点:辽宁省某变电站

       试验目的:对北京丹华昊博电力科技有限公司的KA2003-DH型选线装置进行现场接地试验测试,验证选线装置的正确性。

       试验方法:选线装置接入I段母线零序电压及所有出线的零序电流信号。分别在10kV系统中性点不接地方式及中性点经消弧线圈接地方式下,对10kV京10# II归线进行金属性

接地、经3kΩ电阻接地、电弧接地,在变电站内检查选线装置的选线结果。

       试验过程及波形:

       (一)中性点不接地方式下金属接地

       10:19进行第一次接地试验,中性点接地方式为不接地,故障类型为金属性接地,零序电压二次侧90V,故障波形图所示。为了方便比较相位,将零序电压和零序电流放到

一个坐标系内。对于零序电压波形来说,纵坐标表示PT二次侧开口三角的测量电压;对于零序电流波形来说,纵坐标表示各条线路一次侧零序电流(以下波形与此相同)。

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图1 现场波形-中性点不接地方式下金属接地

       (二)中性点经消弧线圈接地方式下金属接地

       10:51进行第二次接地试验,中性点接地方式为经消弧线圈接地,故障类型为金属性接地,零序电压二次侧90V,故障波形如图所示

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图2  现场波形-中性点经消弧线圈接地方式下金属接地

       (三)中性点经消弧线圈接地方式下经3kΩ电阻接地

       11:54进行第三次接地试验,中性点接地方式为经消弧线圈接地,故障类型为经3kΩ电阻接地,零序电压二次侧16V,故障波形如图所示

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图3  现场波形-中性点经消弧线圈接地方式下经3kΩ电阻接地

       (四)中性点不接地方式下经3kΩ电阻接地

       12:21进行第四次接地试验,中性点接地方式为不接地,故障类型为经3kΩ电阻接地,零序电压二次侧4V,故障波形如图所示。

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图4 现场波形-中性点不接地方式下经3kΩ电阻接地

       (五)中性点经消弧线圈接地方式下经电弧接地

       13:10进行第五次接地试验,中性点接地方式为经消弧线圈接地,故障类型为经电弧接地,零序电压二次侧80V,故障波形如图所示。

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图5  现场波形-中性点经消弧线圈接地方式下经电弧接地

       (六)中性点不接地方式下经电弧接地

       13:29进行第六次接地试验,中性点接地方式为不接地,故障类型为经电弧接地,零序电压二次侧90V,故障波形如图所示

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图6  现场波形-中性点不接地方式下经电弧接地

       试验结果:

金属性接地经3kΩ电阻接地电弧接地

不接地经消弧线圈接地不接地经消弧线圈接地不接地经消弧线圈接地

正确正确正确正确正确正确


       运行情况总结:

       KA2003-DH型小电流接地选线装置自2005年在丹东供电公司投运后,在丹东供电公司陆续投运了140余套选线装置,并且建立了选线应用示范基地,在运行过程中,

装置选线正确率达到了95%以上,有效的提高了供电的可靠性。


       案例总结:

       通过以上6次典型试验,我们可以看出在不同中性点接地方式下,发生单相接地故障的特征是不一样。在中性点不接地系统下,无论是金属性接地、高阻接地及弧光接

地,在稳态过程中故障线路的零序电流均会滞后零序电压90度,故障特征明显。而在中性点经消弧线圈接地系统下,无论是金属性接地、高阻接地及弧光接地,在稳态过

程中故障线路零序电流特征不明显,与正常线路零序电流相似。故不能利用不接地系统的选线方法进行故障判断。需要捕捉故障时的暂态过程,进行分析选线。所以总体

来说针对不同的接地方式,选线装置需要有针对不同接地方式的选线方法来进行选线,才能保证选线的准确率。


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