变电站小电流接地选线技术论文

1、技术分析报告题 目：小电流选线技改跳闸撰写人： xxx审核人：xxxxxxxxxxxxx公司2014年 03月 10日一、前言1、小电流接地系统的选线问题一直是电力系统的一个难题，随着电网 规模的变化和大量电缆的应用，使得小电流系统发生单相接地后，非故障 相电压升高而导致电网设备绝缘破坏的情况不断增加，因此，正确地选出 接地，传统的确定故障线路的方法是人工逐条拉闸，判断故障线路，但由 于各种原因，有时寻找故障需要相当长的时间。且人工拉路法选线每一次 断路器的分合都会对电网造成冲击，容易产生操作过电压和谐振过电压， 而且频繁的操作还会减少断路器的使用寿命 , 因此发生故障时迅速排除故 障,对电力

2、系统安全运行起着重要作用。2、在我国 3-66kV 的配电网中，大多数采用中性点非直接接地系统。 它包括中性点不接地系统和中性点经消弧线圈接地系统，当小电流接地系 统发生单相接地故障时，故障点电流较小，线电压任然保持对称，所以不 影响对负荷的正常供电，一般可允许继续运行 1-2h ，但随着馈线（我站每 个间隔 16 条馈线，共三个间隔）的增多，电容电流也在增大，长时间运行 易使故障扩大成两点或多点接地短路，弧光接地还可能引起全系统过电压， 从而损坏设备，破坏系统安全运行，所以应及时选出故障线路并给与排除。二、分析原因xx330kV升压站主变高压侧330kV，低压侧35kV，低压侧采用中性 点不

3、接地系统， 电力系统有 80以上是单相接地故障， 根据长期运行经 验发现，当发生单相接地时，小电流接地选线选出线路，由于运行人员 的判断和反应和其他原因，致使故障不能及时断开，经常性发展为两相 短路，最后保护装置保护动作， 跳开线路， 这样经常性造成故障扩大化， 造成设备的损坏。2、发生故障时第一时间断开故障，即可以防止故障扩大，也能保证电 力系统稳定安全。针对以上问题我站对站内小电流选线进行改造，使之具 有选线跳闸功能。三、制定措施本站采用河北新民提供的 LH-02FZ选线跳闸装置其装置性能和跳闸逻辑如下LH 02FZ- _pt IlT*产品序号邯郸小电流选线3.1、接地时特点在接地初始时刻

4、，系统存在明显的暂态过程，准确捕捉暂态信号，为 选线提供丰富的判线依据。系统经过短暂的过渡过程之后，接地工况进入以下三种情况：a .进入稳态过程。b.产生稳定电弧接地 c.产生持续间歇性电弧接地。针对以上三种工况，制定选线策略，必须以暂态及稳态信号相结合来 判断接地线路。3.1.1 准确采样信号基于对接地信号中暂态高频分量的捕捉、测量，传统单一 CPU 方 案根本无法完成，必须采用多CPU系统，高速高分辨率AD,才可以保 障准确采样。 传统选线装置采用集中式方案， 所有零序 CT 二次线均须 长线引入选线装置，带来如下问题：a 增加了零序 CT 的二次负载。b.二次线长短不一，CT二次负载不平

5、衡。c .长线传输引入干扰信号。采用分散式方案， 采集单元就地安装在开关柜上， 每一路出线均有 一独立的 CPU 完成采样，有效解决了集中式选线装置存在的不足。3.1.2 、国内率先推出基于多 CPU 构架，有效提高采样点数，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 了国内同类装置中对 5 次谐波及暂态高频分量采样点数少、精度低的 难题。3.1.3 、采用分散式结构， 零序电流采集单元就地安装在开关柜上， 有效降低干扰，减小CT不平衡。3.1.4 、随着消弧线圈接地系统的推广， 以暂态原理做为判线依据，判线原理不受消弧线圈的影响 , 确保判线的准确性。3.1.5

6、 、暂态信号幅度强，分辨率高 , 接地故障初始阶段产生暂态高频振荡电流，其幅度可达工频稳态电流的十几倍甚至几十倍，频率在 300Hz-3000 Hz 之间，幅度强，信号丰富。3.1.6 、对瞬间接地及间歇性接地效果好 , 随着微电子及计算机技 术的发展，基于暂态原理的选线装置应用故障录波技术，准确捕捉接 地暂态过程，记录暂态波形完全可以捕捉到时间很短的接地故障，对 于在恶劣天气或系统故障隐患所带来的持续瞬时间歇性接地更具有突 出的优势。3.1.7 、对弧光接地工况的选线效果好 , 现场单相接地故障中，过 渡过程产生高幅值的高频振荡电流，使故障点产生电弧游离，产生持 续性电弧或间歇电弧接地，在弧

7、光接地工况下，基于稳态的选线原理 失灵，而基于暂态的选线原理，选线是不受影响的。3.1.8 、国内唯一采用故障录波技术，完整记录接地暂态过程，解 决瞬间接地及间歇性接地的选线难题。3.1.9 、采用实时数据采集处理技术、快速、准确。3.1.10、采用高速高分辨率AD,采样频率达16KHz, AD分辨率16 位。3.1.11 、采用现场自适应技术，不论系统电容电流大小， CT 变比 高低均可做到准确采集，测量无死区。3.1.12 、采用大幕液晶，触摸操作，信息丰富，操控简单。3.1.13 、主机与采集模块间通讯采用 CAN 总线，数据吞吐量大，速度快。3.1.14 、独特的自适应软件滤波算法，采

8、样数据更具真实性。3.1.15 、易与配套厂的自动化系统配套。3.1.16 、具有 RS232 或 RS485 通讯接口，满足无人值守的要求。3.2 、性能规范321 电源：交流电220V 士 20%或直流220V 士 10%3.2.2 重量 : 不大于 15kg 。3.2.3运行环境：0-50 C,无腐蚀性气体及导电性尘埃。3.2.4 开屏尺寸:450mnK 178m(宽 X 高)。3.2.5 最小接地分辩时间 ：5ms。3.2.6 最大母线数 ：4 段。3.2.7 出线数： 52。3.2.8 采样精度： 16 位3.2.9 故障记录次数： 25 次3.2.10 通讯接口： RS232、RS

9、4853.3 、装置构成该装置的基本单位是安装在高压出线柜的下放采集模块，由多只采集模块(CJMK)和一个中央单元(LH-02FZ-ZYDY)构成一个分散采集系统实现接地选线功能。其连接示意图如下图所示 ：控制室Um血茂开 其 柜 室（LH-02FZ选线装置连接示意图）采集模块CJMK采集零序电流互感器的零序电流，并有继电器输出可 以给出报警或跳闸信号。每个采集模块之间用双芯屏蔽通信电缆连接，并 最终引到35kV二次保护小室通过CAN总线与中央单元ZYDY连接。中央 单元ZYDY是整个系统的核心。通过接收采集模块CJMK的数据信息实现接地选线。当系统发生接地后，PT开口三角电压大于设定值（可由

10、中央单 元设定），中央单元ZYDY启动发出命令，各采集模块 CJMK同时采集系统 零序电流到中央单元ZYDY由中央单元ZYDY经分析计算判出接地线路、 显示线路编号、接地时间等信息。向采集模块发出跳闸指令，给出报警或 跳闸信号。中央单元面板如图所示3.4、中央单元使用341硬件框图如下+3.3V+3.3V342软件流程图（如下图）3.5使用方法3.5.1给电。AC220V电源端子加入电源，打开后面板电源开关，装置上电，液晶显示主界面如下图O&-12-D5 Q 16:3&:54LH-02FZ型小电遼僵地选技Var 3r 31呵化新民电T科帙有很公司 郎禅師山电力自訪化研究所as#： 02n. S

11、申凤：慢3.5.2设置按任意键，液晶显示菜单页面，内容依次为：“设置、查询、校时、追忆、通讯”。触摸对应的字幕，可选择各项（如下图）出址：20ooo消引1 ：按-田统：i-l-中唱：段-电压：0. ov-谀置査询狡时追忆通讯返回公在此选“设置”项，按“确定”键，则显示密码页面（如下图 ）。请输入设置密码0 0 0 0确定 f t !返回按键或键可以选择要设置的位，按“T”键该位加1,按键该位 减1。按“确定”键，若密码正确，则显示设置菜单，（如下图）。洁选扌華设置项：吞魏鉄路通讯权值其它四、实施措施在开关柜内加装通讯采集装置 CJMK 采集零序电流互感器的零序 电流，加装中间继电器和出口继电器输出可以给出报警和跳闸信号。 零 序电压采用户内PT开口三角电压接入到中央单元，同