小电流接地选线装置选线不准确的实例分析

1、小电流接地选线装置选线不准确的实例分析【导读】我国大多数配电网采用中性点不直接接地系统 NUGS,即小电流接地 系统。小电流接地选线装置对提高供电可靠性起着重要的作用， 小电流接地选线 方法研究及新的高性能选线装置具有较大的潜力和挑战性。 为了让小电流选线问 题得到彻底解决，更好地运用于日常生活与生产之中，让小电流选线问题的解决 为我国经济开展带来前所未有的奉献。案例：重庆某110kV变电站重庆市某110kV变电站10kV系统运行方式，为单母分段运行，其中 10kV I 段母线有6回馈出线，2组电容器出线，1组站用变出线；10kV II段母线有11 回馈出线，2组电容器出线，1组站用变出线。中

2、性点接地方式为经消弧线圈接 地方式。在运行过程中，10kV系统发生单相接地故障时，采用人工拉路的方式 确定故障线路。自2021年10月起安装了小电流接地选线装置，该装置安装于消弧线圈控制 柜中，通过钳接系统二次回路的方式，采集系统零序电压和零序电流，进行综合 判断。其中，I段母线中，6回出线2组电容出线，均接入设备，参与选线，II 段母线中，有6回出线2组电容出线，接入设备，参与选线，627、628、629、 631、632没有接入设备。至2021年11月底，设备共记录瞬时性接地故障194次，实接地故障6 次, 与现场实际接地处理记录对照，结果如下：时间实际线路对应波形编号选线结果分析2021

3、/5/16 15:52623蹬碑线168611线路I母线电压接反，612电流接反，参数设置错误2021/5/17 15:37634蹬黄线171624线路II母线电压接反，625电 流接反，参数设置错误2021/7/5 14:00623蹬碑线186611线路I母线电压接反，612电流 接反，参数设置错误2021/8/3 17:09624蹬太线200611线路I母线电压接反，612电流接反，参数设置错误2021/10/28 3:22634蹬黄线218624线路很怪异，没有记录634的 波形没有输入，不过 如果考虑到“II母线电压 接反，625电流接反"应该 选择母线2021/11/231

4、2:53634蹬黄线229624线路II母线电压接反，625电 流接反，参数设置错误一、实际故障分析1. 2021/5/6 623 蹬碑线因为 623 为故障线路，其在消弧线圈投入前的半个周波中， 零序电流的方向， 应该与其他正常线路的零序电流方向相反，而且幅值最大，并且， 623 的零序电 流应滞后 I 段母线零序电压 90°，所以，通过录波和实际情况比照， 623 零序电 流超前零序电压 90°，而且 612 零序电流与 623零序电流同相，得出的结果为： I 母线电压接反， 612电流接反。实际选线时，因为错误接线，所以 611 线路零 序电流，符合接地故障特征，相位

5、滞后零序电压90°，幅值较大，而且选线设备参数设置错误，所以产生错选。纠正接地错误后分析， 这是一个典型的中性点经消弧线圈接地系统， 发生弧 光接地，经消弧线圈补偿熄灭弧光后转变为高阻接地的故障， 在故障发生的瞬间， 因为弧光引起的弧光过电压，零序电压升到170V,并且零序电压因为谐波引起畸变，故障线路 623 的零序电流为最大，并且与其他正常线路的零序电流反向， 在消弧线圈投入补偿后，弧光熄灭，在后续的录波中可以看到，零序电压降到 100V以下，呈现高阻接地状态，623的零序电流也与其他正常线路的零序电流同 相，并且都超前零序电压 90°。这种现象的引起，可能是因为电缆绝

6、缘薄弱引 起弧光放电，也可能是因为瓷瓶间隙积水， 或者湿树枝断裂搭接等多种故障引起， 故障原因只能归纳为弧光接地演变为高阻接地。2. 2021/5/17 634 蹬黄线因为 634 为故障线路，其在消弧线圈投入前的半个周波中， 零序电流的方向， 应该与其他正常线路的零序电流方向相反，而且幅值最大，并且， 634 的零序电 流应滞后 II 段母线零序电压 90°，通过录波和实际情况比照，634 零序电流超前零序电压 90°，而且 625 零序电流与 634零序电流同相，所以，得出的结果 为：II母线电压接反，625电流接反。实际选线时，因为错误接线，所以624线路零序电流，符

7、合接地故障特征，相位滞后零序电压90°，幅值较大，而且选线设备参数设置错误，所以产生错选。纠正接线错误后分析， 这是一个中性点经消弧线圈接地系统， 发生金属接地 接地的单相接地故障，在故障发生时，零序电压升到80V左右，并且634线路的 零序电流与其他正常线路的零序电流反向， 此时消弧线圈投入进行过补偿， 零序 电压升至100V,故障线路的零序电流因为消弧线圈的过补偿，和正常线路的零 序电流同相。这种现象的因为，可能是因为架空线断裂落地，断裂掉落到横担， 或者线缆与绝缘子之间搭接金属物等现象因为，都可归结为金属性接地故障。3. 2021/7/5 623 蹬碑线接线错误分析 1 相同。

8、纠正接线错误后分析故障， 这是一次中性点经消弧线 圈接地，故障类型为弧光接地，具体为低弧道电阻接地，在故障发生的瞬间，零 序电压升到270V,并且有大量谐波，经消弧线圈补偿熄弧后，演变为低弧道电 阻接地，零序电压逐渐降到100V左右。4. 2021/8/3 624 蹬太线接线错误分析与1相同。纠正接线错误后分析，这是一次接地电阻逐渐增大 的电阻接地故障，接地的瞬间，零序电压升到 80V,接地电阻较小，随着时间的 延续，接地电阻逐渐变大，零序电压逐渐降低。这类故障，可能是因为避雷器损 坏，或者瓷瓶间隙有水等现象因为，都归纳为电阻接地。5. 2021/10/28 634 蹬黄线接线错误分析与分析2

9、相同。纠正接线错误后分析，本次接地故障应为电阻 接地伴随间歇性弧光的接地故障过程。有可能为绝缘薄弱部位因为环境因素引起 的放电或闪络。6. 2021/11/23 634 蹬黄线接线错误分析与分析2相同。纠正接线错误后分析，本次接地故障应为金属 接地。有可能为绝缘薄弱部位因为环境因素引起的放电。 综合本次接地故障与上 次接地故障分析，蹬黄634线存在绝缘薄弱环节，会在适宜的外部环境下造成击 穿。二、结论通过比照设备录涉及现场实际接地情况，结论如下：1. I母线电压接反，612电流接反；2. II母线电压接反，625电流接反；3. 消弧线圈都是欠补偿，所以导致局部暂态波形明显而稳态波形不明显；4.

10、 原来的选线装置配置中，中性点接地方式设置的是“中性点不接地方式， 程序选线方法权重不太合理，应改为现在的权重。三、改良措施1. 现场修正错误接线方式，对I段母线、612线路、II段母线、625线路的钳 头，进行翻转；2. 将II段母线627、628、629、631、632出线均接入设备进行选线；3. 修改现场选线装置设置中，中性点接地方式为“经消弧线圈接地，与实际情况对应；4. 发生接地故障时，将拉路处理结果对照选线装置选线结果，判断选线装置准 确性，如果运行准确，可以逐步将选线装置结果作为拉路依据；5. 现场安装固定式选线装置，并将通讯接入站内综自后台，将选线结果上传至 调度，发生单相接地

11、故障时，依据选线装置结果进行处理。市场上提出了很多种单相接地故障选线方法， 但是现场运行的选线装置仍然 经常出现误选、漏选现象。很多地方久而久之失去了对小电流接地选线装置的信 任，将其闲置，又恢复到了手动拉路选线的老路上。闲置选线装置的做法，不仅 造成了人力、物力的巨大浪费，也会使选线技术停滞不前，致使选线技术无法良 好的开展和推广。选线装置出现问题，可能由多方面的原因导致，下面，北京丹华昊博电力科 技选线专家为您详细剖析一下选线错误的原因分析。选线装置选线错误的原因分析1、选线方法存在缺陷理论和实践说明，没有一种选线方法能够保证对所有故障情形都有效，每种 选线方法都有各自的局限性，需要满足一

12、定的适用条件。仅依靠一种选线方法进 行选线是不充分的。如果选线装置仅仅采用一种方法，那么就有可能造成选线失 败。2、选线装置硬件存在缺陷如果选线装置的硬件平台不可靠，将导致 A/D采样不准、CPU执行程序 错误等问题，最终发生误选、漏选情况。具体包括：(1) 环境适应性差。多数小电流接地选线装置通常安装在变电站主控室内，但是局部选线装置会安装在开关柜等一次设备区， 其冬夏室内温度的变化较 大，可能到达-10 C40C。因此，厂家在生产时，要选择对应的高质量工业标 准元器件，保证选线装置在恶劣环境下正常运行。 否那么，就会出现各类硬件故障。(2) 电磁兼容性差。有些选线装置电磁兼容性差，当发生静

13、电干扰、浪涌 干扰时发生死机情况。(3) 元器件性能不高。例如如果采用 8位A/D芯片，就会严重影响 A/D 采样的正确性，自然无法正确选线。3、输入信号存在缺陷1)互感器特性的原因在理想的电流互感器中，励磁损耗电流为零，在数值上一次和二次侧安 匝数相等，并且一次电流和二次电流的相位相同， 但在实际使用中，由于励磁电 流的存在，一次和二次侧的安匝数并不相等，电流的相位存在一定的角差。零序 电流互感器存在非线性特性，受磁化特性影响的电流互感器往往在小信号和大信 号时呈现非线性的特性，造成测量误差。这必然影响到依靠零序幅值和相角原理 构成的选线装置，电流互感器厂家往往重视电流互感器在额定负荷电流时

14、的特性 和流过短路电流时的特性，而无视流过小电流时的非线性，导致选线所需要的小 信号失真。同时，零序电流互感器特性的非一致性也必然影响到选线的准确性。同样电压互感器也存在电压值误差和相角误差问题， 发生单相接地故障 时正常相会出现过电压，如果电压互感器伏安特性的线性度不好， 就会出现二次 零序电压失真，导致与零序电压相关的选线方法失效。2 )二次接线的原因多数选线方法需要比拟零序电压、 零序电流的相位， 因此接入选线装置 的二次线路极性必须与装置要求一致， 否那么就会造成选线程序选线错误。 现场经 常发生如下接线错误的情况： 某些线路零序电流的极性接反； 零序电压的极 性接反。特别是利用三相CT合成零序电流的时候，必须保证三相CT同极性并联， 否那么合成后在二次线上将会出现很大的电流， 不仅影响选线结果， 严重的情况甚 至烧坏选线装置。4、参数设置错误选线装置的参