小电流接地系统单相接地故障分析

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1、小电流接地系统单相接地故障分析小电流接地系统单相接地故障分析www.chinaqking.com期刊门户-中国期刊网2010-2-6来源:《中小企业管理与科技》2010年1月下旬供稿文/孙志强[导读]复杂局域网尤其是经消弧线圈接地的电网，在接地情况下，如何准确及时选出故障线路对于配电自动化的实现有着重要的意义期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆孙志强（山西国阳发供电分公司）摘要：本文主要针对经消弧线圈接地的多级35kV局域网(以阳煤矿区局域网为例)，分析阐述小接地电流系统单相接地故障危害性、消弧线圈性能以及运行部门查找处理故障的要点等，确保系统安全、稳定、可靠运行。关键词：小电流接地系

2、统故障选线1小电流接地系统简介1.1小接地电流系统的概念中性点非直接接地方式即中性点不接地系统，包括中性点经消弧线圈接地方式系统，接地故障电流往往比负荷电流小得多，故亦称其为小接地电流系统。标准规定X0/X1＞4～5的系统属于小接地电流系统。供电可靠性高，对绝缘要求较高。而在电压等级较高的系统中，绝缘费用在设备总价格中占相当大比重，降低绝缘水平带来的经济效益非常显著，一般就采用中性点直接接地方式，以其它措施提高供电可靠性。在电压等级较低的系统中，一般就采用中性点不接地方式以提高供电可靠性，笔者所在地区没有60kV电压等级，因此35kV及以下系统采用小接地电流系统。1.2小接地电流系

3、统的供电可靠性和优点小接地电流系统供电可靠性高。单相接地故障时，因暂不构成短路回路，接地相电流不大，往往比负荷电流小得多，而且三相之间的线电压仍然保持对称，对负荷的供电暂没有影响，系统仍可继续运行1～2小时，不必立即切除接地相，断路器不必立即跳闸，并不立即对设备造成损坏，从而保证了对用户的不间断连续供电，提高了供电可靠性。1.3小接地电流系统的缺点它的主要缺点是在发生单相接地故障时无法迅速确认问题出在那一条线路上。由于这种故障引起的相电压升高对系统性能构成很大威胁，必须迅速查出故障线路并加以排除。复杂局域网尤其是经消弧线圈接地的电网，在接地情况下，如何准确及时选出故障线路对于配电自

4、动化的实现有着重要的意义。1.4阳煤矿区35kV电网简介阳煤集团阳泉矿区电网始建于1984年。25年来随着煤矿生产能力的不断提高，供电网络逐年拓展，已形成了一个规模庞大、结构复杂的电力系统。目前阳煤矿区电网已经形成一个以矿区110kV变电站为唯一电源，接带局域内24个35/6kV用户变电站，两个自备热电厂和三个煤层气发电站。当局部区域因接地造成系统隐患时，如果不能及时排除故障接地线路，将严重威胁到矿井的安全生产。2小电流接地系统故障选线2.1故障选线的不同原理及其应用2.1.180年代后期研制出的全国第一代选线装置。由于理论和技术上的局限，灵敏度和准确率都不高，90年代后都相继退出

5、了运行。2.1.220世纪初涌现出了以KA2003型小电流接地电网单相接地故障选线装置为代表的新一代选线装置。克服了第一代小电流选线产品存在的诸多影响选线准确率的问题，将各种选线判据有机地集成充分的判据，并与多种数据处理算法和各种选线方法融为一体。构成了各种判据有效域优势互补，能适应变化多端的单项接地故障形态的多层次的全方位的智能化选线系统。KA2003系列89选线装置实时采集系统故障信号，应用多种选线方法进行综合选线，具体包括：智能群体比幅比相法。谐波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法、零序电流突变法。装置通过确定各种选线方法的有效域，根据故障信号特征自动对每一种选

6、线方法得出的故障选线结果进行可信度量化评估，应用证据理论将多种选线方法融合到一起，最大限度的保证各种选线方法之间实现优势互补。我想重点介绍一下比幅比相法和谐波法：智能型比幅比相方法的基本原理是：对于中性点不接地系统，比较母线的零序电压的幅值和相位，故障线路零序电流相位应滞后零序电压90°并与正常线路零序电流反相，若所有线路零序电流同相，则为母线故障。谐波方法的基本原理是：对于中性点经消弧线圈接地系统，对谐波分量来说消弧线圈处于欠补偿状态，如果线路零序电流中含有丰富的谐波成分，则比较所有线路零序电流分量的幅值与相位，故障线路零序电流幅值较大且相位应与正常线路零序电流反相，若所有线路零

7、序电流电流同相，则为母线故障。2.1.390%以上的小电流接地系统仅安装有两相CT。对这种仅装两相CT小电流接地系统,至今尚没有理想的接地选线和故障定位方法，仍不得不沿用原始落后的拉路法进行接地选线。两相CT接线的小电流接地系统的单相接地选线与故障定位问题，成为技术难题。山东山大桑教授关于“S注入法”的提出，是继零序电流法之后，在小电流接地系统单相接地选线及定位方面又一突破，它解决了困扰电力系统几十年的两相CT架空馈线的单相接地选线问题；进一步完善了小电流接地系统两相