小电流接地选线监控装置准确性措施探讨

2016-10-09凯国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司调度控制中心辽宁锦州121000

科技传播 2016年17期

关键词：弧线选线中性点

魏凯国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司调度控制中心，辽宁锦州 121000

小电流接地选线监控装置准确性措施探讨

魏凯
国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司调度控制中心，辽宁锦州 121000

本文阐述了配电网单相接地选线和接地电流补偿原理，分析小电流接地选线监控装置在66/10kV中性点不接地或不直接接地系统中，发生单相接地时，虽然理论上分析动作准确率可达100％，但实际运行来看，准确性较低，主要从实际运行角度加以论证。

配电网；单相接地；选线；准确性

为了消除单相接地电容电流过大所造成的各种危害，保持配电网单相接地不影响正常供电的优点，在配电网中性点装消弧线圈，对于没有中性点引出的配电网，可经接地变压器重构中性点，在重构中性点上装消弧线圈。在单相接地时消弧线圈的电感电流补偿了单相接地电容电流，电弧就能自行熄灭，也就消除了因电弧而造成的各种危害。

有一些配电网，尤其是一级负荷多的配电网，在降压变电所66/10kV侧每条线路的出口安装了零序电流互感器几选线装置，当某一条线路的某一相发生单相接地故障时，这条线路出口流过的零序电容电流最大，选线装置发出选线信号，指示发生单相接地故障的线路。

现有的小电流接地选线监控装置适用于66/10kV中性点不接地或中性点不直接接地系统，并且监控装置从理论上分析动作准确率可达100％，但从实际运行来看，准确性还是较低的。如何提高其准确性，从以下几个方面探讨。

1 小电流接地系统发生单相接地时接地故障分析

中性点不接地或不直接接地系统正常运行时三相对地电容电流基本相同，由于三相电容中性点接地，电位为零，电源中性点电位和电容中性点电位相同，所以电源中性点电位为零。

当发生单相接地时，全网接地相相电压降为零，电网会出现零序电压V0，其大小等于电网正常工作时的相电压，方向与接地相故障前电压相量相反。全网非接地两相电压均升高为相电压的√3。系统中无负序电压，所以零序电压，即为中性点位移电压。

1.1中性点不接地系统

故障时，在非故障线路上流过的零序电流为线路本身的接地电容电流，其数值均小于故障线路，方向是从母线流向线路。故障线路始端流过的零序电流为所有非故障线路的接地电容电流之和，方向是从线路流向母线。

接地电流比较大时接地电弧不易自熄，会产生较高的弧光间歇接地过电压（可达额定电压的3.5～5倍），容易发展为多相短路，波及整个电网。所以必须采取措施限制接地电流大于10A。由此可见系统发生单相接地时，电流信号是很小的。

1.2中性点经消弧线圈接地系统

系统限制接地电流方法较多采用消弧线圈补偿法，用消弧线圈的感性电流补偿接地电容电流，为了防止铁磁共振过电压，消弧线圈一般采用过补偿方式，这样故障线路的零序电流和非故障线路的零序电流一样，都超前零序电压90度，且零序功率方向都是从母线流向线路，因此用基波分量构成的零序功率方向不会动作。

在消弧线圈接地系统中，虽然2频电容电流已被消弧线圈的感性电流补偿，但对五次谐波来说，消弧线圈的五次谐波感性电流比五次谐波的接地电容电流要小的多，对于五次谐波来说，可以不考虑消弧线圈的影响。因此可以利用故障线路和非故障线路的五次谐波零序电流的差异构成象中性点不接地系统那样的零序电流保护和零序功率方向保护。用五次谐波零序电流作判据电流信号更加弱小。五次谐波电流比零序电流又要小几十倍，在0.3A左右）。

2 提高小电流接地选线监控装置准确性措施探讨

2.1零序电流互感器精度和安装问题

电流互感器一次侧匝数越少，误差越大，而零序电流互感器一次侧只有一匝。从上面分析单相接地电流为10A以下（甚至可为0.3A左右），这样互感器变化误差可达20％以上，角误差达20度以上，可见无法保证接地检测的准确度。所以应尽量选择高精度的零序电流互感器，互感器的线性测量范围应以mA级起步，或选用与小电流接地监控装置同一厂家的零序电流互感器，这样其励磁阻抗和电流继电器线圈阻抗相匹配，从而获得最大的功率输出，提高保护的准确性。

接地故障时，故障电流可能要通过故障线路和非故障线路的电缆铅皮或铠甲流回来，此电流沿非故障线路的电缆的导电外皮流回来时，可能使非故障线路的零序电流增加，造成非故障线路保护误动作，同时由于非故障线路电缆外皮分流接地电流，使流过故障线路的零序电流减少，使保护灵敏度降低。因此安装零序电流互感器时要将电缆头和零序CT的支架隔离并把电缆头的接地线穿过零序电流互感器的窗口接地，使流进电缆皮的接地电流从地线流出，不会在零序电流互感器的铁芯里产生磁通，从而可以消除上诉影响。

装置接线时必须注意互感器的同名端保持一致，且应按装置的要求接入，为了防止电磁干扰减小误差，二次电缆最好选用屏蔽电缆，屏蔽层两端接地。

2.2系统运行方式变化和线路长度可能相差很大

变电所消弧线圈是否投入，由上一级调度所决定，可见变电所运行状态有消弧线圈投入（不直接接地）和不投入（直接接地）两种，还有出线回路数经常有调整的可能性，这样会造成一次接地电流相差很大，造成装置动作错误。针对这个问题有的生产厂家增加了能自动识别系统运行方式改变的功能，并按照改变的运行方式自动调整装置内部参数的整定。

当线路长度相差比较大时，装置往往会误判，因为故障点的零序电流为每条非故障线路零序电流之和，线路越长零序电流越大。如某变电所2#线路接地，1#线路较长，接地电流为6A，3#线路为0.3A，4#线路为0.2A，这样2#线路接地电流为6.5A，加上互感器误差、测量误差、装置误差等因素，2#线路电流可能不为最大值，而造成误判。