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国网四川安县供电公司界牌站小电流接地选线装置
2017-06-21 03:21127


        背景


       小电流接地系统是指中性点不接地、经消弧线圈接地或经高阻接地方式的电力系统,国内大部分66kV及以下电网都采用这种接地方式。它的主要缺点是在发生单相接地故障时无法迅速确认故障点出在哪一条线路上。由于这种故障引起的相电压升高对系统的绝缘性能构成很大威胁,必须迅速查出故障线路并加以排除。


        按调度规程要求:当不接地系统发生单相接地故障时,系统带电运行时间不得超过两小时。在中性点不接地或经消弧线圈接地的电网中,当发生完全接地故障时,接地相电压为零,其他两相将升为线电压。当发生不完全接地故障时,接地相的电压降低,而其他两相电压升高。如持续性接地,电压指示值不变;如间歇性接地,电压指示时增、时减、有时正常。当发现有接地故障时,需要迅速寻找故障点并排除。如果故障不能即时切除,可能会对系统绝缘薄弱处击穿而扩大事故,因此快速准确的找出接地故障线路十分重要。


        从公司调度了解,现在我公司调度查找接地故障,采用的是人工拉路的方法,即凭借人工经验判断可能发生接地故障的线路,人为断开,操作步骤如下:


        1、收到变电站有接地的信号后,先判明是否真实接地,并通知运行人员现场检查设备情况;


        2、根据现场可靠的报告,选择适当的开关把电网分割成不直接相连的几个部分;


        3、试拉空载线路;


        4、检查并列双回路或有其它电源的线路;


        5、应用拉路试拉线路;


        6、试拉分支最长、最多、负荷最轻和不重要的线路;


        7、将系统解列,利用系统倒换的方法确定故障线路;


        8、重要用户的线路最后试停;


        9、最后一路试停,直至找出故障点;


        这种方法会断开不是接地的线路,分析判断时间长。这种工作方法不但对故障线路的判断、巡查和恢复供电造成影响,若处理不及时,还可能造成人畜发生触电的危险,故障查找在通知用户预停电方面对优质服务也有一定的影响。仅以2014年统计,全年安县供电公司因接地停电达30次,停电达92.13小时。极大增加了调度值班人员的工作量,影响了供电的可靠性。


        经了解,对于具备小电流接地选线功能的变电站,调度可以根据调度收到的远动告警信息和主机显示遥测值的变化,做出准确的判断,直接切除接地故障线路。


        针对该情况,结合公司运行情况,以及民众对用电优质服务越来越高的需求,经多方考虑,增加小电流接地选线功能迫在眉睫,急需完善该功能。


        小电流接地选线功能的原理和实现的要求


        经了解,在无人值班变电站实现小电流接地选线有两种方式,一种是保护装置本身具有选线功能,另一种是独立安装的小电流接地选线装置。


        我公司均采用的是保护装置本身具备选线功能,原理如下:


        1、利用故障线路零序电流滞后零序电压90度,非故障线路零序电流超前零序电压90度作为判据。


        2、采用上位机比较同一母线上各线路零序电流基波或五次谐波辐值和方向,判断接地线路,通过网络下达接地试跳命令进一步确定接地线路。


        3、零序电压超过5V且零序电流超过定值,当零序电压超前零序电流在10°~170°之间时,判为小电流接地。


         从厂家了解到,要实现小电流接地选线功能,需要以下条件:


        1、有零序CT


        2、保护装置有选线功能


        3、遥信点位应上传调度


        经请示上级领导,我们对具备小电流接地选线功能的塔水变电站进行试点,申请调度保护核对保护定值并投入小电流接地选线功能,并在运行中检验小电流接地选线的正确性。


        试点站35kV塔水站小电流选线运行情况


        试点站35kV塔水站至今动作过三次,详细动作情况:其中4月28日11:12,调度主站收到信息:35kV塔水站10kV 2段母线A相完全接地。


        事项信息:10kV塔镇线接地。


        12:23,调度远方拉开10kV塔镇线923开关接地未消失。


        12:27,调度远方拉开10kV塔清线924开关接地消失。


         另外两次动作情况与第一次情况相似,接地选线不准确,不能如实反映真实的接地线路。


        结论:该站保护装置是成都智达厂家生产,原理是利用故障线路零序电流滞后零序电压90°,非故障线路零序电流超前零序电压90°作为判据。结合这一次动作情况分析成都智达厂家这种小电流接地选线原理不可靠。


        经试点运行,我们发现,利用保护装置本身具有选线功能的方法进行小电流接地选线不可靠。为保障供电可靠性,经请示上级,考虑增加独立安装的小电流接地选线装置。


        独立安装的小电流接地选线装置运用情况


        经多方考察,我公司选用了北京丹华昊博厂家生产的KA2003-DH型小电流接地选线装置,并于2014年1月7日在110kV界牌站安装就位,投入运行。


         KA2003-DH小电流接地选线装置


        详细动作举例:


        1月21日22:07分40秒,110kV界牌站10kV2段母线、界花二线接地告警,1月21日22:07分42秒,Z050、Z047柱开跳闸,接地告警信号消失。即通知相关班组带电巡视所辖线路、汇报值班、专责、95598。线路运行班汇报对所辖线路带电巡视检查无异常、Z050、Z047柱开试送成功。小电流接地选线装置、后台和主站信号对应一致,此次动作正确。装置故障记录和后台故障记录如下:


        装置故障记录
       后台故障记录

        后来我公司多方走访,调研北京丹华昊博生产的小电流选线装置在其它供电公司的运用情况,经了解运行情况较好,接地故障判断准确,能够满足我们运行需要。


       该厂小电流接地选线装置采用多种方法进行故障选线,每种方法都针对信号的具体特点,不同方法之间具有互补性。其判断原理及选线技术如下所示(其选线原理丰富,内容较多,此处不赘述):


       结论:北京丹华昊博电力科技有限公司生产的小电流接地选线装置经现场运行检验准确可靠。经试点运行,我们发现,利用多种判据连续选线原理的小电流接地选线装置选线准确可靠。


       下一步计划


       小电流接地系统发生单相接地故障是电力系统中的常见故障之一,对接地故障的判断分析和及时处理直接影响到电网的稳定性和可靠性。公司对此重点提出了解决要求,我公司认真贯彻执行上级要求,并考虑到变电站生产的实际情况,积极开展该项工作并认真思考工作方法。结合界牌站试点安装小电流接地选线装置的经验,我们发现安装独立采集的小电流接地选线装置选线方法准确可靠,可以显著提高接地故障判断的准确率,极大提高了工作效率。经请示上级,考虑在全公司推广使用,从而保障电网设备的正常运行,满足实际生产的需要,为安全生产作出贡献!


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