小电流接地系统的选线问题.doc

邯山电力自动化研究所 电话：03103021683小电流接地系统的选线问题一、概述小电流接地系统的选线问题一直是电力系统的一个难题。单相接地后正确地选出接地线路，并迅速排除故障对电力系统安全运行起着重要作用。我单位的科技人员，十几年来一直从事于微机选线装置的开发研究工作。现在已根据用户的不同要求形成了微机选线的系列产品有：通用的ML-10H型（参见其相应说明书）,在此产品的基础之上,我单位应用并行采集处理及微机通信技术，又开发了LH-02集中式和、LH-02F分散式和LH-02E液晶式三种小电流接地系统微机选线装置。可广泛应用于电力、化工、石油、冶金、煤炭、矿山和石化行业的3-66KV电厂和变电站的单相接地保护。尤其是那些需要跳闸和通信的用户，对于站端已有微机监控系统的用户使用更加方便。二、特点1、针对消弧线圈接地系统，但并不局限于消弧线圈系统，两种运行方式的选线准确率均达到国内领先水平。2、五次谐波窄带选频，同时提取基波成份，利用其相对关系判接地线路，此判线方案为我公司所首创，其特点可排除零序CT特性不一致造成的错判，可排除接地过程中系统波动对判线的影响，并且由于大大提高了5次谐波的采样精度，从而提高了消弧线圈接地系统选线的准确性。3、多CPU并行处理技术，所有线路在同一时刻采样，排除了接地过程中系统波动对判线的影响，解决了国内同类装置存在的以5次谐波采样点数少、精度低的难题，同时解决了瞬间接地难以选准的问题。4、具有报警、打印及远传功能，适于远地监控。5、出线路数最多可达36路，系统扩容只须增加相应通道板并更改设置即可，无须淘汰原装置或做大的改动。6、采集系统当中固有信号，幅度强，分辨率高，并且由于采用了自动量程转换技术，对系统电流的大小可做到自适应，对虚接地选线准确率高。7、 液晶汉显，操作方便简单。8、易与配套厂的自动化系统配套。 三、性能规范1、最大母线数：4段2、出线数：363、系统数：1-44、起动电压：10V100V（可设置）5、最小一次分辨电流：10mA6、接地电流测量精度：显示值57、工作电源：交流或直流220V10 40VA 8、适用尺寸：178444326(高宽深)9、整机重量：不大于20Kg四、可选功能1、通讯功能：加装RS-232或者485接口422接口，采用异步方式与远动、四遥系统及其它微机装置进行串行通讯。2、跳闸功能：需加跳闸箱。五、工作原理概述根据电力系统理论，小电流接地系统在发生单相接地故障时：1、系统零序电压升高，通常零序电压近于零，接地后将产生零序电压，此电压在数值上相电压。2、非接地线路零序电流为本身电容电流值,相位超前零序电压近90度。3、接地线路零序电流最大，为所有非接地线路零序电流之和，相位滞后零序电压近90度。4、无消弧线圈对于基波、5次谐波，以上三点成立；有消弧线圈系统，对于次谐波成立。5、以上4点不受运行方式、负荷变化、接地电阻的影响。6、有消弧线圈系统由于基波被补偿,5次谐波所占比例远大于非接地线路。7、接地回流中的零序电流有功分量最大。根据以上七点，本装置靠零序电压起动，通过各CPU对各线路零序电流采集，由进行分析、比较，根据各电流的幅值、相位和谐波含量多重判据判别接地线路。六、使用方法1、前面板如图(1)所示：2、硬件框图例RAM多CPU采集单元接口EPPROM硬时钟显 示键 盘打印机隔离5V开关量信号输出远传接口 EPROMCPU(80C198) 5V 看门狗 +5V 3、软件流程（见下图）上 电 初始化参数设置状态 Y 参数设置 N Y 自检测吗？ 检测各路CT N NPT电压超过启动值？ 故障报警 启动各路CPU采集记录接地打 印取数据 N接地未消失？ Y 结果可信否？ 判 线 N Y 显示并记忆 NN 接地消失？ 重新采集并按判线2判线 判线2启动？ 4、使用方法(1) 给电AC220V电源端子加入电源，打开前面板电源开关装置上电，液晶显示“菜单”和时钟（如图）。 (2) 设置将前面板运行/设置开关打到“设置”位置，按一下“确定”键，液晶显示菜单，内容依次为：“设置、查询、打印、校时、追忆”。按“”键或“”键，可以选择各项。 在此选“设置”项，按“确定”键，则显示系统各段出线数设置项，按“”键或“”键可以选择要设置的位，按“”键该位加，按“”键该位减。其中“LS1、LS2、LS3、LS4”分别表示系统第一段出线数、第二段出线数、第三段出线数、第四段出线数。（如图） 该项设置完成以后，按一下“确定”键，进入下一项设置。即：启动电压和判线方式设置。启动电压设置，按“”键或“”键可以选择要设置的位，按“”键该位加，按“”键该位减。判线方式设置，按“”键或“”键可以选中该位，按“”或 “”键，幅值和相位两种判线方式可以选择。（如图） 该项设置完成以后，按一下“确定”键，进入下一项设置。即:系统各段消弧设置。其中“”表示该段消弧线圈投，“”表示该段消弧线圈切。“1D、2D、3D、4D”分别表示1段、2段、3段、4段。按“”键或“”键可以选择要设置的位，按“”或 “”键，可以改变该段消弧线圈的投切设置。（如图） 该项设置完成以后，按一下“确定”键，进入下一项设置。即：设置母联。其中“”表示母联投，“”表示母联切。“1-2D、2-3D、3-4D”分别表示1段与2段、2与3段、3段与4段。按“”键或“”键可以选择要设置的位，按“”或 “”键，可以改变两段之间母联投切设置。（如图） 该项设置完成以后，按一下“确定”键，进入下一项设置。即：各条出线的线路编号和该出线的零序CT变比的设置。其中“01L”表示该路对应后端子板1CT回路，“02L” 表示该路对应后端子板2CT回路，依次类推。按“”键或“”键可以选择要设置的位，按“”键该位减，按 “”键该位加1，一个回路设置完成后，按“确定”键进行下一路设置，依次类推。全部设置完成以后，按“取消”键，则返回菜单项，再按“取消”键，则返回主页面，将前面板设置运行开关拨到“运行”位置。（装置投运后，此开关必须拨到“运行”位置。）（如图） (3) 查询在菜单项中选择查询项，按“确定”键，装置将检测各路状态并将实测电压或电流值显示出来。如果是电压通道（开口三角电压）则显示： 如果是电流通道，则显示： 其中“01L”表示该线路对应后端子板1CT回路，“J”表示基波值，“X”表示谐波值。按“”键可查询下一回路值，按 “”键可查询上一回路值。按“取消”键可以返回。 (4) 校时在菜单选项中选“校时”，然后按“确定”键，按“”键或“”键可以选择要设置的位，按“”键该位加1，按“”键该位减1。设置完成以后，按“取消”键返回。（如图） (5) 打印 系统未发生接地时，在菜单选项中选“打印”项，按“确定”键，装置自检打印。 当系统发生单相接地时，在菜单选项中选“打印”项，按“确定”键，打印出时间及各线路零序电流数据及接地线路。当系统接地消失后，装置自动打印接地信息，包括(起始接地时间，接地消失时间，接地线路，各条线路的测量数据)。(6) 追忆 装置可记录次接地信息，如接地超过次，则将最早的记录消除，在菜单选项中选“追忆”项，按“确定”键，液晶显示记录的接地信息，依次为接地日期，起始接地时间，接地消失时间，接地线路。按“确定”键可以翻阅次接地信息，按“取消”键返回。（如图） (7) 报警当装置检测到接地时，则后面板上报警输出结点闭合。七、安装及接线1、屏面开孔尺寸：179mm 445mm(高宽)2、装置的外形尺寸及安装示意图见图(3)a,图(3)b 3、对电缆出线(或电缆引出式架空线路),需安装零序CT。我公司可配套供应CLD型开合式零序CT,外型尺寸如图(6)后示,应将有端子的一面朝向母线端。在安装CLD型互感器时，切勿将两台互感器活动铁芯互换,同时互感器应将活动铁芯有标记面与固定铁芯有标记面安装同一侧，以免造成气隙过大影响性能。 4、当同一线路使用几条电缆并联时，如尺寸允许应将所有电缆穿入同一互感器中，或每条电缆安装一只零序互感器，二次绕组并联后接入装置。 已安装有零序CT，如特性基本一致，可仍旧使用（但需将型号、变比提供我公司）。接线原则为：与一次电缆母线端同极性的二次端子接1，异极性端接2。 5、对于架空出线，为取出零序电流，必须使用三相CT组成零序滤过器，对只有A、C相CT,应选用同型号同规格的CT接与相，接线见图(4) 6、对于安装电缆，外皮接地点在CT上部时，应将接地线穿过CT接地，并且在CT上部只能有点一个接地点，如图(5)。外皮接地点在CT下部时，则接地线不穿过CT，在CT上端时，卡子与电缆钢铠之间必须包垫绝缘物以避免通过卡子接地。7、装置后面板及端子接线如图(2)所示。 交流电源的保险，容量1A。 接线时按所标线路号将各路输入的两根引线接入相应端子。端子、分别接电压互感器开口三角的a端和x端，各线路端子K1、K2分别与本线路零序的“K1”、“K2”端相接。未标号的端子不接线。如为多母线系统，考虑装置适应系统母联状态，PT开口角引线应引自系统小母线，尽量避免直接引自PT（因有些系统母联合时可能停掉某个PT柜）。如确实无法满足此要求，也可通过设定装置的母联状态解决此问题。母联状态设定请看使用方法中“设置母联”一节。 图中标有“备用”的端子及已标有线路的端子，现场如不接线，则应对端子短接。8、内配线可使用截面为1.0平方毫米或0.75平方毫米铜芯导线，CT 连线可使用截面为1.5平方毫米的铜芯电缆，其它无特殊要求。9、通过一个开关引出两条以上的电缆,若末端不连在一起,则作为两条线路处理,若连在一起则需加装一个大内径零序电流互感器作为一条线路对待。 八、 维护注意事项1、装置投运前应仔细检查接线与图纸是否相符，接线是否牢固可靠。2、装置在存放及使用时应注意防潮、防尘，并避免碰撞及强烈震动，位置远离高温热源,并保证良好的通风环境。3、视现场条件定期进行除尘。4、建议三个月进行一次自检，在改变接线及调整后，亦应进行自检，以便及时发现机器故障。5、使用前请详细阅读本说明书，以获得正确的使用方法。 九、 故障处理1、加电后机器不工作，应首先测量220V电源是否加上，然后检查保险管是否熔断，内部插板是否有松动现象。2、在运行中出现死机，此时应按压“复位”键，若仍无变化，应重新上电，若仍不能工作，请通知我公司。3、接地显示不正确：首先检查各CT、PT接线是否正确，CT变比是否一致，若仍不能正确判线，请通知我公司处理。4、如果系统发生单相接地时机器不选线，出现这种情况的原因可能有： “运行/设置”键不在“运行”状态。 PT信号没有正确接入装置或整定值不合适。 装置内部异常。以上前两项可现场处理，项可通知厂家处理。十、订货须知1、用户须提供一次系统图（应标明各线路编号、CT变比、架空/电缆出线,有/无消弧线圈及投切情况）。2、如原已装有零序CT，应将型号及变比提供我公司。3、需加装可选功能时，应在合同中注明，费用另计。（见价目单）4、如有特殊要求请与我公司联系，具体协商。5、后附订货单及参数表，用户可将有关事项填上。6、如采用规约通信请说明。十一、售后服务 用户按本说明书之正确方法使用，自装置出厂之日起一年内因机器质量造成的故障及误判、拒判或其它问题，我公司负责免费修理（因用户使用不当或人为造成的损失不在此例），一年后只收取修理工本费。十二、现场调试1、安装完成后应检查接线是否正确，检查CT、PT必须保证全部正确。2、应保证CT变比与设置参数一致，线路号设置正确。3、出线上接有接地变压器或消弧线圈的线路零序电流不引入本装置，也不要将环网开关或母联开关上的零序电流引入装置。4、电缆铠装接地线正确。5、先将运行方式设置为消弧线圈切位置，PT输入端子加50V电压,CT输入在CT一侧穿入5-10A电流，启动装置判线，检查是否正确，如现场不具备CT一次穿电流条件，可在CT端子直接加0.2-0.5A电流，启动判线。调试完成之后要接系统情况正确设定。6、按系统运行方式及参数正确设置。图（1）图（2）14038图（3）a46548444431757孔用M6螺丝紧固到屏上 17300图（3）b178屏固定螺丝托盘CBA 母线端 K1LHbK2LHcLHa 线路端LH02E专用一组CT二次绕组的接线方式图(4)aLJa1LJcnLHaLHbLJa1LJcnLHcK2K1LH02E与其它保护共用一组CT二次绕组的接线方式（LJa1Ljan LJc1LJcn为原保护回路电流继电器）图（4）b 外壳及卡子与电缆外壳绝缘K1K2接地点 电缆图（5） 零序电流互感器安装示意图图（6）单位：mm孔径80100120长195215235高168190210厚475360地脚中心距175195215B144158175C121136155地脚内螺孔M8M8M8LH-O2E系列小电流接地系统微机选线保护参数装置型号：出线方式： 架空线 电缆线线弧线圈：出线总数：I段母线编号： 电压 KVII段母线编号： 电压 KVIII段母线编号： 电压 KVIV段母线编号： 电压 KV端 子出线号CT变比端 子出线号CT变比端 子出线号CT变比1CT21CT41CT2CT22CT42CT3CT23CT43CT4CT24CT44CT5CT25CT6CT26CT7CT27CT8CT28CT9CT29CT10CT30CT11CT31CT12CT32CT13CT