10kV线路接地的选线

10kv10kv 线路接地的选线线路接地的选线 我国配电网中性点的运行方式 目前普遍采用不接地方式 这 种运行方式的缺陷是 当 10 kv 配网系统发生线路单相接地时 形成小电流接地 使配网的未接地线路的对地电压升高 如图 1 图中假设接地相为 a 相 此时未接地的 10 kv 母线 b 相 c 相的对地电压 远远高于 10 kv 母线相电压的额定值 由于非 故障相电压升高 使整个配电系统承受长时间的工频过电压 对配电系统的设备及人身安全是极不利的 为了快速切除非瞬 时性单相接地故障线路 提高配电系统的可靠性 保证配电系 统设备及人身安全 变电站综合自动化系统中 配备有 10 kv 线路接地选线系统 用于判别及切除非瞬时性单相接地故障线 路 1 接地选线原理 当 10kv 配网系统发生单相接地故障时 故障相中负序及零电压 方向与正序电压方向相反 正序 负序及电流方向相同 且零 序电流方向滞后零序电压约 90 o 故障相中零序功率由线路流向 电源侧 非故障相中零序功率由电源侧流向线路 所以 中性 点不接地配网系统中 发生单相接地故障时 系统中的电压电 流有以下特定关系 在非故障线路中 3i0 的大小 等于本线路的接地电容电流 故障线路中 3i0 的大小 等于所有非故障线路 i0 接地电容电 流 之和 接地故障处的电流大小 等于所有线路的电容电流 的总和 非故障线路的零序电流以超前零序电压 90 故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流相差 180 根据以上对中性点不接地 10kv 配网系统发生单相接地故障特点 的分析 可知判定接地线路的一般数学依据是 接地线路的零序功率由线路流向母线 接地线路的 i0 幅值最大 且滞后 3u0 相角约 90 如无接地线路 判断为母线接地 2 10 kv 线路接地选线的两种实现方法 现有的变电站综合自动化系统中 10 kv 线路接地选线功能主要 有两种实现方法 一是基于综合自动化系统的分布式接地选线 系统 二是基于智能化自动调谐式消弧系统的专用接地选线系 统 2 1 综合自动化系统的分布式接地选线系统 综合自动化系统的分布式接地选线系统的结构见图 2 接地选 线系统的一般工作原理是 分散采集 集中判别 即 10 kv 线 路 3u0 3i0 的采集测量工作 由 10 kv 线路保护测控装置完成 并上送接地选线系统 接地选线系统软件 根据各 10 kv 线路 保护测控装置的测量数据 进行集中判别 最终判定接地线路 并根据系统定值切断接地线路 实现小电流接地故障切除 在这一系统中接地选线的具体实现过程如下 10 kv 母线 tv 开 口三角电压及 10 kv 线路零序电流 分别接入 10 kv 线路保护测 控装置 由 10 kv 线路保护测控装置实时采集测量线路的 3u0 3i0 并计算出稳态的 3u0 3i0 向量 当母线 tv 的开口 三角电压越限时 由 10 kv 线路保护测控装置捡出 并通过站 内通信网向接地选线系统发出 零序过压告警 信号 接地选线 系统收到 零序过压告警 信号后 启动接地选线功能 系统通 过综合自动化系统的通信网络 收集同一母线上各线路零序电 压和零序电流相关量值 根据向量计算短路功率方向 同时比 较电流大小 从而判别接地的故障线路 这期间 接地选线软 件多次收集数据 直到确定接地线路 接地选线软件在确定接 地线路后 通过通讯网向接地线路所在的保护装置发送选线信 号 接地线路所在的保护装置 在收到接地选线软件的选线信 息后判定线路接地 并通过通信网络向当地监控系统发 线路接 地告警 信号 从而实现线路接地功能 当站内通讯网出现故障时 发生接地告警的保护装置 如果在 预定的时间内 收不到接地选线软件的任何询问信息 则保护 装置根据零序功率方向自行判别并报线路接地告警 对于一些中性点不接地 10kv 配电系统 如果 10kv 电缆出线较 多 当单条线路发生单相接地故障时 其余非故障线电容较大 此时故障线路接地零序电流较大 10kv 线路保护测控装置就可 采用零序电流直接跳闸的方式切除故障线路 2 2 智能化自动调谐式消弧系统的专用接地选线系统 智能化自动调谐式消弧系统的专用接地选线系统 见图 3 其 主要由 10 kv 接地变 消弧线圈控制单元线路接地检测装置 接地变中性点电压 电流以及 10 kv 线路的零序电流均接入线 路接地检测装置 线路接地故障检测装置 实时采集系统中性 点电压 电流的幅值和相位 并测量配电网的电容电流 自动 识别系统中永久性接地故障和瞬时性接地故障 当配电系统发 生瞬时性单相接地故障时 线路接地故障检测装置 检测接地 容性电流 并通过消弧线圈控制单元 快速输出相应感性补偿 电流 补偿接地容性电流 使配网接地故障自动恢复 对非瞬 时性单相接地故障 在消弧线圈补偿接地容性电流的同时 线 路接地故障检测装置 采用零序电压和零序电流突变量和零序 功率方向等综合判据 快速准确判断接地线路 并切除故障线 路 在消弧线圈退出和无消弧线圈的情况下 线路接地故障检 测装置 采用零序电流相对值和功率方向综合判据 也可独立 运行并快速准确地选出接地线路 基于智能化自动调谐式消弧系统的专用接地选线系统 采用快 速动作的消弧线圈作为接地设备 以多 cpu 技术进行系统并行 控制 线路接地故障检测装置与配电网快速消弧系统配合工作 自动跟踪配电网的变化 所以系统可以使补偿与接地选线同时 进行 从而实现对配电网单相接地故障进行全过程智能化处理 当然 线路接地区故障检测装置也可以单独设计 独立于消弧 线圈运行 这时线路接地故障检测装置安装 接入的不再是消 弧线圈中性点的 u0 3i0 而是 10kv 母线 tv 的开口三角电压 3u0 3 结论 综上所述 以上两种系统相比各有其优缺点 综合自动化系统 的分布式接地选线系统造价低 但要与综合自动化系统设备 通讯处理器 10 kv 线路测控保护装置等 配合 才能完成接 地选线功能 且判定接地线路的时间较长 不能处理瞬时性接 地故障 与之相比 智能化自动调谐式消弧系统的专用接地选 线系统有明显的优势 一是采用快速动作的消弧线圈作为接地 设备 消弧线圈可快速输出感性补偿电流 实现对接地容性电 流的快速补偿 从而使配电系统在发生瞬时性单