小电流接地故障监测技术.ppt

《小电流接地故障监测技术.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、小电流接地故障监测技术山东理工大学科汇电气技术研究所徐丙垠1主要内容概述小电流接地故障信号特征稳态电气量选线方法暂态电气量选线方法瞬时性接地故障监测结论2一、概述3小电流接地故障：指小电流接地系统（中性点非有效接地系统）的单相接地故障。小电流接地故障选线，又称小电流接地保护，选出带有接地故障的线路，给出指示信号。小电流接地故障选线难，主要难在谐振接地系统。4小电流接地系统中性点不接地（绝缘）系统IL谐振（消弧线圈）接地系统5小电流接地系统的优点主要避免接地故障跳闸，提高供电可靠性。大部分情况下，接地电弧能够熄灭，电网自动恢复正常运行。接地电流小，可防止事故进一步

2、扩大。沿海某地变电所统计数据：采用小电流接地运行方式，10kV线路平均每年跳闸27次。改造为经小电阻接地之后平均每年跳闸46次采用小电流接地运行方式跳闸率减少近50%6小电流接地系统存在的问题非故障相电压升高，危害电网绝缘。正常情况下，非故障相电压升高1.732倍。接地点间歇拉电弧，线路电容反复充放电，电压升高可达3.5倍。接地电弧长期存在，可能烧坏接地点绝缘，造成相间短路故障。7小电流接地系统存在的问题（续）继电保护配置困难：故障电流微弱，接地电弧不稳定，接地故障选线的问题一直没有得到很好地解决；许多供电部门仍然采用拉路法选择接地线路。供电瞬时中断，影响用户用

3、电设备正常工作，甚至可能造成停电事故。8中压配电网中性点接地方式的选择是目前行业上关注的关键技术问题之一不是一个简单的技术经济问题。考虑问题的角度很重要：对电网运行管理的影响用户角度：供电可靠性、电能质量（电压骤降）考虑运行方式：N-1要求9小电阻接地方式一度受到推崇：电网规模的扩大、电缆线路的广泛应用，使故障电流增大，接地电弧难以自行熄灭，难以体现小电流接地方式的优势。继电保护配置简单，选择性好。发生接地故障时保护瞬时动作，切除故障线路，减少过电压危害。10中性点接地方式选择（续）近年来，小电流接地方式又引起了人们的重视：电力市场化，对供电可靠性要求不断提高。

4、消弧线圈自动调谐技术的应用，可以精确地补偿电容电流，使接地点电流尽可能的小，提高了电弧自动熄灭的几率。小电流接地故障选线技术取得了重大进展统计数据表明：电缆网络也存在大量的瞬时性故障11国际上情况法国早期采用中性点不接地或消弧线圈接地方式1960年代推广小电阻1990年代改为谐振接地发明了PDTR选线法英国中压电网中性点主要采用大电流接地方式英格兰北部的约克郡（York)电力公司已对50个变电所中压配电网进行了消弧线圈接地改造12国际上情况（续）意大利中压配电网中性点主要采用不接地方式采用瞬时短接接地相母线的方法消弧、选线接地瞬间故障电流大，灭弧效果不理想。20

5、00年以来实施谐振接地改造工程，已有25%的变电所完成改造。采用可调消弧线圈后，接地故障引起的供电中断减少50%以上。采用固定调谐消弧线圈，接地故障引起的供电中断减少26%以上。13德国：广泛应用谐振接地方式供电可靠性很高14国内情况有人主张城市电缆配电网络采用小电阻接地深圳、广州、北京等地的部分电缆网络采取了小电阻接地方式15建议：尽量采用谐振接地方式16二、小电流接地故障信号特征172.1稳态分析A相接地后,接地相电压为零,非故障相电压升高1.73倍,零序电压与故障前故障点电压大小相等，极性相反。接地点电流是正常运行时三相对地电容电流的算术和。EAECEBU

6、B0UC0U0ABCoIcIfIc18中性点不接地电网零序等效网络19中性点不接地电网零序电流、电压关系故障线路零序电流是所有非故障元件（线路）电容电流之和，方向是由故障点流向母线。非故障相零序电流等于线路本身电容电流，方向由母线流向故障。故障线路电流大于非故障线路，二者反极性。IhIf20谐振接地电网零序网络21消弧线圈接地电网零序电流、电压关系IhIfL过补偿状态下，故障线路电流方向与非故障线路一致，由母线流向故障点，幅值往往也小于非故障线路。故障线路电气量失去“唯一性”特征，这是谐振接地系统小电流接地故障选线难的根本原因。222.2暂态分析暂态过程：故障相

7、电压突然降低引起的放电电流，不经过电源流向故障点，频率在数千赫兹，衰减快；故障相电压突然升高，引起的电容充电电流，经过电源形成回路，频率数百赫兹，衰减慢。ABCIf放电充电23分析暂态过程需要使用变换矩阵是实数的模变换法实际工程中，一般使用卡伦包尔（Karenbauer）变换。模量1、2是两相导体（A、B相与A、C相）之间流动，参数与正序网络一致。模量0在三相导体与大地之间流动，参数与零序网络一致。接地电流计算复合模网24接地电流计算（零序）简化等效电路L等于2倍的线模（正序）电感，R是3倍的过渡电阻加上线模（正序）电阻。e(t)是虚拟电压源，与故障前故障点电压

8、大小相等，方向相反。25