10kV中性点经小电阻接地系统电网的架空线路故障指示器整定研究

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1、上海电力2011年第4期10kV中性点经小电阻接地系统电网的架空线路故障指示器整定研究聂鹏晨，罗川，邱永刚(上海市电力公司浦东供电公司，上海201203)摘要：通过研究上海某区域的10kV中性点经小电阻接地系统电网的故障特性，制定出一套适合10kV中性点经小电阻接地系统电网的故障指示器整定原则，并根据该原则对某型号的故障指示器进行RTDS(实时数字仿真)测试。测试验证了整定原则的正确性和精确性。本文对于1OkV中性点经小电阻接地系统电网的故障指示器的选型给出了参考性的结论。关键词：故障指示器；小电阻接地系统；架空线路；整定中图分类号：TM76文献标志码：B110kV中性点经小电阻接地系统电网特

2、0引言占，I'、架空线路故障指示器通过采样线路的电流、上海地区1OkV中性点经小电阻接地系统电压变化来判定故障。早期故障指示器的整定模是通过变压器10kV中性点经5．7Q电阻接地。式是固定的，只有一个特定电流值可选，受电流波动、励磁涌流、高次谐波、分布电容及电磁干扰一般情况下，系统内1OkV架空线的故障类型主要是短路故障、接地故障和断线故障。其特征(EMI)的影响，普遍动作精度不高。上世纪90年如下：代出现了自适应电流整定(adaptivetrip)、固定阶梯型整定(fixedtrip)的故障指示器，即线路负荷1)单相接地故障短路电流在800A～1200A电流增大，故障指示器的整定值也随之调整

3、。并范围内变化，两相接地故障短路电流则在3000A且，通过安装滤波器等硬件，以校验相间角来躲避～6500A范围内变化，并且接地故障时故障相电励磁涌流，以检验波形衰减来躲避高次谐波。伴压下降一般在5O以上；随传感技术和通讯技术的发展，目前采用电流突2)系统重合闸或正常合闸时冲击电流较大，变量、电压突变量和故障信号编码为判据整定也最大可达1600A，冲击电流的大小取决于合闸得以应用。时电源电压的幅值和相角，线路波阻抗以及变压对于电网用户来说，确定适合自身电网的故器的励磁涌流等。冲击电流与稳态电流的比值在障指示器动作原则是技术关键。本文结合上海某3～9范围内；区域10kV中性点经小电阻接地系统的架空

4、线3)系统重合闸或正常合闸时，暂态电流一般路整定原则、故障特点，制定出相应的故障指示器在合闸1个周波后达到最大值，然后迅速衰减，经动作逻辑和整定值，为相同电网结构用户的故障过5个周波后，冲击电流衰减幅度在45～指示器选型在整定原则方面给予参考。7O，这时电流最大也在700A以下；其在电力排管及其他工程中的管道施工上已占据的培训，这样可以用较小的成本获得较大的收益，了举足轻重的地位，以“迎世博600天行动计划”改变目前非开挖技术造价太高的现状。为例平均值超过了7．02。但在工程施工、材料收稿日期：2Ol1-08—06和设备的研究、人员的培训等方面还有很多工作作者简介：李少华(1981一)，男，助

5、理工程师，从事管线规划要做。一方面要加强材料和工程设备的研究，争工作。取早日国产化。另一方面要加强非开挖技术人员(编辑：吕斌)一312一2011年第4期上海电力4)由于采取绝缘导线，非金属性接地情况比较多；永久故障5)负荷时间性、季节性变化比较明显，用户侧负荷类型多样。图2永久故障整定逻辑图由于技术条件限制，故障指示器的整定设置按照上海某区域10kV中性点经小电阻接方面具有一定局限性(比如，不能采集零流、不能地系统典型故障参数，各输入判据量定值为：故障设置两阶段及以上的整定)。因此，充分考虑各类电流一21ld；电流突变di／dt一60A／30ms；低负荷特点、反映各类故障比较困难。电压Ul≤2

6、000V；时间量t1≥100ms。2故障指示器的整定设置2．2半永久故障的整定半永久故障需要以下几点判据：①满足永久考虑线路负荷的变化和多样，参照上海某区故障的条件；②重合闸重合成功；③检测到正常电域10kV架空线路整定原则，选取阶梯型整定压；④正常电压持续180S。整定逻辑图如图3所(fixedtrip)以确保整定的灵活性和适应性。其整示。定原则如图1所示。450400障《3505OO动作门槛，A图3瞬时故障整足逻辑倒按照上海某区域1OkV中性点经小电阻接图1固定阶梯型整定原则地系统典型故障参数，各输入判据量定值为：考虑一定裕度，设置动作门槛是最大负荷电1)故障电流j=：=21l。d；流的2

7、倍。如图1所示：当负荷电流在1OA至2)电流突变di／dt一60A／30ms；25A之间时，动作门槛设为50A；当负荷电流在3)低电压L，l≤2000V；25A至5OA时，动作门槛设为100A；以此类4)时间量t1≥100ms；推，当负荷电流在400至500A时，动作门槛设为5)正常电压9．3kV≤U≤10．7kV；1000A。动作电流随采样负荷电流的变化而阶6)时间量t≥180s。梯型调整。2．