周莉军1 卢棚2
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摘要:我国的配电系统中性点大多采用不接地或经消弧线圈接地方式,故障残流小、有利于自动熄弧,但故障后过电压水平高、故障检测困难。随着我国经济的发展,配电系统网架结构日趋复杂,小电阻接地方式应用的越来越多。中性点经小电阻接地系统可以快速切断故障电流、降低过电压水平,但是故障电流大、保护跳闸率过高。而中性点经消弧线圈并联小电阻接地的灵活接地方式则结合了上面两种接地方式的优点,发展迅速并应用于实际电网中。本文对零序电流变化特征值和消弧线圈分散补偿的接地故障选线方法进行分析,以供参考。
关键词:零序电流变化特征值;消弧线圈;分散补偿
引言
随着全球电力需求的增加以及电缆线路的多样化,几乎所有谐振接地系统迟早都需要重新设计。一些共振接地系统需要多次容量调整才能达到较高的补偿能力,这需要对城市基础设施进行详细规划。如果机柜单元无法有效地补偿机柜系统的接地电压,则机柜单元无法补偿,电机可能会导致过载和电压降错误。此外,更换现有的消费者清洁设施既困难、昂贵又耗时,而且在更换过程中,该系统得不到消费者清洁设施的有效补救,从而增加了风险。将导流线圈添加到带有二级弯头线圈的配电系统是避免补偿现有设备和避免频繁更换电气设备的理想方法。
1概述
我国6kV~40.5kV中压系统大多采用中性点非有效接地运行方式,为小电流接地系统,单相接地故障为主要故障,约占总故障的80%[1]。发生单相接地故障时,故障相电压下降到零,非故障相电压幅值上升为线电压幅值。此时,系统线电压依然对称保持平衡,单相接地故障并不能构成低阻抗短路,接地电流很小,按规程要求,系统可带故障运行1~2h,系统运行供电的可靠性较高。国内外技术人员对单相接地故障做了大量研究,单相接地故障检测方法主要有基于故障稳态分量的检测方法(如零序电流幅值比较、零序电流相位比较、零序有功功率分量比较等)、基于故障暂态分量的检测方法(如零序暂态电流比较、首半波零序电流与电压相位比较等)。基于故障稳态分量检测原理的接地故障保护/选线装置广泛应用在现有配电网系统中。但是由于配电网系统的复杂多变性,如是否配备消弧线圈、消弧线圈的补偿度、出线长度的差异性、故障点位置及接地电阻的差异性等,基于稳态分量的常规检测方法在接地电阻较大或经消弧线圈补偿后,稳态分量信号小,且信号不稳定,判断准确率低,达不到理想效果。在小电流接地系统中,通过测得的线路零序电流及系统零序电压可计算线路的零序导纳,在零序导纳坐标图中定位故障位置,判断单相接地故障是否发生在本线路。零序导纳检测方法、接线、设定及计算简单,不受故障点接地电阻大小的影响。在经消弧线圈接地系统中,补偿度也不会影响零序导纳的保护动作区。与传统的基于稳态分量的单相接地故障保护相比,零序导纳保护选线更为灵敏可靠,具有良好的应用前景。在波兰,基于零序导纳的接地故障保护是当地供电系统的标准要求,在零序电流保护中,接地电阻的大小会明显影响接地电流的大小。在不同的接地电阻情况下,电流幅值有明显差异,会影响保护的灵敏性。
2消弧线圈分散补偿原理
分散补偿原理与消弧单机运行类似,消弧线圈总补偿电流为全部消弧线圈补偿电流之和。
分散补偿是通过一个或多个具有自动跟踪补偿功能的二级循环来实现的,这些循环主要用作补偿点,通常需要系统补偿容量的50%以上,并通过基于本地电路和电容器分布来查找合适的位置。在同一电压等级线路上,根据所在地区的电容电流分布情况,来安装容量合适的固定式消弧线圈。
当系统的电流由于增大而导致容量不足时,可以进一步增加离散继电器电弧绕组来补偿。在较大的网络中,由于系统负载电流增加,主转向架的主轴通常无法补偿足够的容量。在这种情况下,主轴的分布式平衡功能具有卓越的优势和可用性。
3选线方法的普遍适应性分析
3.1母线故障
连接片上的连接片也可以连接到变频调速柜(参见“电气安装→其它连接→紧急停机类别1,230VAC(选件L57)”。保留第4类模拟模型的其他参数,在母线上设置的故障点,并使用上述导线的原理和方法,以避免在安装Traverse平衡点的不同实例中,每个回路的零线顺序更改。
3.2调整零相电流保护特性值
变压器阻抗电阻和线路连接可能会导致编程零电流变换0或1之间的微小偏差。故障线路中的零位转换值介于0.96和1.02之间,故障线路中的中性负荷过渡特性值不大于0.1。为了简化和简化上述选择方法的使用,在实践应用中,应首先将顺序电流过渡特征值从非故障和故障线路舍入为整数值(简单),方法是在小数点后保留计算出的零位流量变化值一位小数,然后将小数点后剩余的小数位数四舍五入为一位小数。这将导致顺序电流传输的值不是0或1,特别是在计算机编程中,从而导致更精确的应用。
4工程实际适用性分析
如果在分布式最佳拟合配电系统中没有安装馈电线路,则等同于如上分析所示的传统的中性线反馈中心最佳拟合系统,其中故障线路的优化特征值仍为1,故障线路的优化特征值仍为0。因此,由电路零电流变换值产生的选择不会受到小型分散式平衡块的影响,也适用于谐振接地系统。
5仿真验证
当过渡电阻为500Ω时,小电阻投入前后的非故障线路L1的始端零序电流与母线零序电压相位变化,小电阻投入前后故障线路L4的始端零序电流与母线零序电压相位变化。小电阻投入的前后线路始端零序电流和母线零序电压的相位以及小电阻投入前后始端零序电流和母线零序电压的相位差。小电阻投入后的零序电压大于电压互感器最小测量电压120V时,无需利用电源相电压。当过渡电阻大于1000Ω时,小电阻投入后的零序电压小于电压互感器最小工作电压120V,引入补充判据,即将故障相电压旋转相位作为小电阻投入后的零序电压相位。根据仿真数据,A相电压旋转相位为锐角,确定A相为故障相位,所以此电压旋转相位即为近似的小电阻投入后的母线零序电压相位。因为故障线路零序电流为非故障线路零序电流和中性点零序电流之和,该保护方法需要保证能够可靠检测出故障线路,所以仿真中列出不同规模系统发生高阻接地故障时的故障线路电流。
结束语
通过在主站和封闭空间(变电站)添加离散工作簿,您可以应对不断增长的电网、电缆数量的增加以及系统兼容性的提高。智能控制面板控制主总线分支和多个开放(子)do-it-self线圈之间的微调、电源平衡等。主从线圈控制器通过使用通信接口,将相应的信息转发给综合自动机,以确保电力系统的安全运行,实时显示主支承线圈和多个开机站(变电站)的状态信息、系统兼容性电流,并实现总线一致性电流总量的补偿。
参考文献
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