站用交流电源系统剩余电流监测及应用-电力技术讲座课件

站用交流电源系统剩余电流监测及应用

0主要内容站用交流电源系统剩余电流监测剩余电流监测影响因素及处理方式站用交流电源剩余电流监测系统123剩余电流监测现场应用采样及分析412站用交流电源系统剩余电流监测一3剩余电流监测原理

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INN接地网PEI0用A

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B C N 0正常情况下：用电设备C相绝缘破损故障时：一、站用交流电源系统剩余电流监测剩余电流监测是监测低压配电系统绝缘状态，防止人身触电及电气火灾事故的有效的措施。GB/T13955-2017《

剩余电流动作保护装置安装和运行》“在TN系统中，必须将TN-C系统改造为TN-C-S，TN-S系统或局部TT系统后，才可安装使用剩余电流保护装置。在TN-C-S系统中，剩余电流保护装置只允许使用在N线与PE线分开。”4变电站低压交流电源系统接地方式电源端有一点直接接地，且电气装置的外露可导电部分与电源端接地有直接电气连接的系统，这种接地型式成为TN系统。TN-C系统一、站用交流电源系统剩余电流监测5变电站低压交流电源系统接地方式TN-S系统一、站用交流电源系统剩余电流监测6变电站低压交流电源系统接地方式TN-C-S系统一、站用交流电源系统剩余电流监测7变电站低压交流电源系统接地方式电气装置电气装置中的设备外露导电部分电源端接地点国网公司对系统内220kV及以上变电站站用电接地方式进行了排查，共排查5395座变电站，N线在中央配电屏后不再重复接地的占87.8%。电源ABCN接地网一、站用交流电源系统剩余电流监测8剩余电流监测影响因素及处理方式二9多电源共零回路的影响正常情况：A1B1C1N1N2A2B2C2I'N1I'N1

接地网

接地网

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主供电回路备供电回路共零……直流电源通信电源变压器冷控双电源共零时：

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3P断路器、切换装置二、站用交流电源剩余电流监测影响因素10多电源共“零”回路主变冷控电源、站用直流电源、通信电源、交流分电屏、动力箱断路器或切换装置是为三极多电源共零回路的影响二、站用交流电源剩余电流监测影响因素11多电源共零问的处理方式I合I2I1I幅值T频率矢量合成计算监测主机监测从机ABCNABCN电流互感器二次合流

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B2C2A1B1N1N2I'N1I'N1接地网接地网

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主供电回路A2备供电回路

测量模块（从）测量模块（主）监控主机以太网

同步脉冲

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A1B1C1N1N2A2B2C2I'N1I'N1I'N1接地网接地网I'N1主供电回路备供电回路

双电源

共零回路采样二、站用交流电源剩余电流监测影响因素解开共零矢量合成同步采样12不同供电回路剩余电流波形剩余电流监测值为123mA谐波的影响及处理方式二、站用交流电源剩余电流监测影响因素基波值为129mA3次谐波108mA钳形电流表测试值为200mA滤波，按基波计算13线排布置位置的影响及处理方式CT CTAB

C回路相零电流合成ABCNPEN

PECT CTAB

CABCNN

PE回路相零电流合成回路相零合成二、站用交流电源剩余电流监测影响因素同步采样合成ABCN#1通道#2通道#n通道ABCN……测量计算模块14站用交流电源剩余电流监测系统三15剩余电流监测方式……………………………………切换装置…………零母线零母线#1#2#0II段I段……①②

③④

集中接地处剩余电流监测各馈出回路剩余电流监测电缆首末两端剩余电流监测电缆铠装层接地电流监测零母线

#1

#0

#2II段I段CT①三、站用交流电源剩余电流监测系统16剩余电流监测系统架构剩余电流监测系统架构监测系统主机...配电室户外网络交换机电力监控主站系统配电室内光差测量模块馈电屏内铠装接地监测电缆两端监测温湿度测量模块管理主机屏内常规测量模块CTCTPTCTCTPT...光差测量模块CTCTPT485串口以太网

工控机就地监测显示与人机操作500千伏巴南变电站低压交流电源系统剩余电流及铠装层接地电流监测三、站用交流电源剩余电流监测系统17集中接地出剩余电流监测三、站用交流电源剩余电流监测系统18各馈出回路剩余电流监测三、站用交流电源剩余电流监测系统19电缆首末两端及铠装层接地电流监测CT电缆两端剩余电流合成电缆铠装层接地电流合成三、站用交流电源剩余电流监测系统20剩余电流监测系统数据查询及设置实时数据曲线历史数据曲线数据查询实时告警记录整定值设置监测数据导出三、站用交流电源剩余电流监测系统21剩余电流监测采样数据及波形站用变中性点接地引下线电流500kV开关场1号动力箱一剩余电流三、站用交流电源剩余电流监测系统22剩余电流监测现场应用采样及分析四23剩余电流监测采样及分析主控楼一楼照明箱回路380V加热器回路（I段）380V加热器回路（II段）四、剩余电流监测采样及分析24剩余电流监测采样及分析51小室交流配电屏站区道路照明电源一站区道路照明电源二22小室交流配电屏四、剩余电流监测现场应用采样及分析25剩余电流监测采样及分析35及主变交流配电屏站用变中性点接地引下线电流监测值1000

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9000000.0050.010.0150.020.025TimeResidual

current绝缘破损电缆剩余电流监测值四、剩余电流监测现场应用采样及分析26剩余电流监测采样阈值整定告警定值整定为2倍，即300mAGB50054-2011《 低压配电设计规范》300mAGB13955-2017《 剩余电流动作保护装置安装和运行》≥正常运行最大值2倍500千伏巴南变电站一年来的剩余电流监测数据显示，中央配电屏各馈出回路剩余电流平均值均不超过150mA。阈值整定：回路剩余电流小于150mA四、剩余电流监测现场应用采样及分析27剩余电流监测推广应用建议站用变中性点接地处安装剩余电流监测，要求监测点至负载末端零线不应重复接地，可对整座变电站低压交流系统绝缘状态进行监测，便于安装，投资规模小，但全站剩余电流背景值较大，并随着天气、负荷变化有较大波动，且不便于定位绝缘降低回路。（1）站用变中性点接地引下线处剩余电流监测全站剩余电流24h监测情况四、剩余电流监测现场应用采样及分析28剩余电流监测推广应用建议5号动力箱长电缆首末两段剩余电流24h监测5号动力箱铠装层接地电流24h监测（2）电缆的首末两端剩余电流监测及电缆铠装层接地电流监测电缆的首末两端剩余电流监测及电缆铠装层接地电流监测，不受回路接地方式、双电源共零问题的影响，能够方便准确判断故障支路的绝缘故障点，但监测范围有限，且投资及现场接线数量多，不适宜推广。四、剩余电流监测现场应用采样及分析29剩余电流监测推广应用建议能对低压交流中央配电屏各馈出回路分别安装剩余电流监测，要求监测点至负载末端零线不应重复接地，够准确反映各回路的绝缘状态，发现电缆绝缘故障、电缆屏蔽层误接零排等问题，电缆绝缘降低预警，提升低压交流系统防火能力有显著效果。（3）中央配电屏各馈出回路剩余电流监测综合分析，推荐采用方