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小电流接地系统单相接地故障选线分析_论文

技 术 与 市 场  第 1 卷第2 0 2 9 期2 1 年  技 术 研 发  小 电流接地 系统 单相接 地故障选线分析  刘德辉   ( 西三 聚 电力投 资有 限公 司 , 西 南宁 广 广 摘 50 0 ) 3 0 0  要: 目前 , 配 电 自动 化 领 域 。 电流 接 地 系统 故 障 选 线 问题 是 一 个很 重要 的研 究课 题 。 章 在 简要 分 析 了小 电 流接  在 小 文 地 系统 单 相 接 地 故 障 的基 础 上 , 阐述 了现 有 常 见 的 几 种 单 相 接 地 故 障 选 线 方 法 和 它们 存 在 的 问题 , 指 出选 线在 应 用过  并 程 中需 要 注 意 的 几 个 问 题 。   关 键 词 : 电 流接 地 系统 ; 障 选 线 ; 线 原 理 ; 电保 护 ; 弧 线 圈 小 故 选 继 消   d i O3 6 ̄i n10 — 542 1 . .1  o l . 9 .s . 6 8 5 .0 20 0 0 : 9 s 0 2 0 引 言  障选线方法 ,每一种选线方法都有各 自的优点以及局限性 , 下  面将简要分 析一 下 目前普遍采用 的一些选线方案。   21 注 入 信 号 寻 迹 法  . 计算机技术 已在电力 系统 中得 到了广泛 的应用 , 因而继电  保 护以及对 故障检测方法 的研究也受 到人们越来越多 的重视 。   特高压 电网的建设 与运行 、 无人值班 变电站 的应用 、 数字 化变  电站的推广也给继电保护和故障检测方 法带来 了新 的挑 战。 在  我 国, 绝大多数 的低压配 电系统都是小 电流接地系统。 中性点  接地方式一般有 3 : 种 不接地 、 阻接 地以及经消 弧线 圈接地 。 高   注入信号寻迹法 是将一定幅度 和频率的信号 电流人 为注  入系统 。它的原理是利用在单相接地时原边会被短接 , 接地相  将暂时处于不工作 的状态 , 同时不要将 由接地故 障产生 的零序  电流和 电压作为检测 信号 , 而是利用寻迹原理 , 也就 是通过检  测 及跟踪对外加诊 断信号 电流来实现接地故障选线 、 定位 。采  用这种方法 , 其性能与零序 电流 的方 向以及 大小 、 能否取 出零  序电流等没有关 系 , 以它对不同接线 的小 电流接地 系统都有  所 广泛的适应性 。其原理如 图 2 所示 。在 注入 电流信号时通常从  其中多数故障都是单相接 地故 障。 当发生单相接地短路故障的  时候 , 由于在大地 和中性点之间没有直接 串接 电抗器或者电气  连接 , 接地短路 电流就很小 , 以被称作小 电流接地 系统 。 电  所 小 流接地系统在故障发 生时 ,它的保 护装 置不必立 即动作跳 闸 ,   而是提高 系统运 行的可靠性 , 而 , 没有 完成对故 障线路处  然 若 理, 就会扩大成两相对地短路 , 甚至是 三相短路 , 进而对 电力系  P - T-次测 , 为避 免被高次谐 波分量和工频分量 干扰 , 频率数值  一 般取在各次谐 波之间 。注入 电流信 号沿着接地线 路的接地  统的安全运行造成威 胁 , 以, 所 必须及 时地排 除单相故 障, 由此  便 产生了单 相接地故 障选线 问题 。   1 单 相 接 地 故 障 特 性 分 析    相流动并经过接地 点入地 。对每条 出线都用信号探测装 置来  进行探 测 , 若线路探测到有注入信 号 , 则为故障线路 。   在配电 网中单相接地 故障是最 常见 的故 障。 中性点不接  在 地系统 中, 因三相对地 电容是一样 的 , 系统 对地 回路就 为三相  对称的 , 在正常运行 的情 况下 , 三条导线 的对地 电容均 处在正  弦交流 电状态 , 线路与地之 间维持一定的 电压 。由于有三相平  禹: 崔   i 撼   lj .  -   - _  _ -   :   ●  {   c 辫鲑 - = 一I 三 ‘— ” . 一   I   。  f ’ '.   衡的充 电电流流过线地电容 , 以就不会有零序电流流过。 所   t , . ……… 一  ~-皇 . 毪^^■   l   在发生单相接地故 障时 , 以用消弧线圈来对电网中的接  可 地 电容和电流进行补偿 , 接地 电弧就会 自动在瞬间熄灭 。假设  线路K 发生了A 相接地故 障 , 电网中电容电流分布情况如 图I 则   所示。   I   图2 利 用 电压 互 感 器 注 入 信 号 原理 图  {   五   l ,   “ 上l l  上 上 =i f ;    : 长期 以来 ,故 障选线一般都使用故 障产生信号来进 行选  线, 信号 注入法 突破 了这一框架 , 通过 向系统注入外部信 号来  进 行选 线 ,从根本上解决 了因两相c 架空而产生 的单相 接地  T c ll  , 孝{ 丰 I  l ‘ L . 日 _   ‘  — l   l   l   } ●     选线 问题 。该方法 的缺点是仪器界限 比较复杂 , 需增加信号注  入 的设 备 , 同时注入信 号强度会 受到  容量 限制 ; 于间歇性  对 和高阻接地故 障 , 注入信号微 弱 , 检测效果不佳 。   22 基 于 小 波 变换 的 选 线 方 法  . 图 1 小 电流 接 地 系统 单 相 接 地 故 障 稳 态 电 流 分 布    2 常 用 的 小 电 流 接 地 系 统 的故 障选 线 方 法  小 波分析作为一种现代信号处理的理论及方法 , 能对随机  信 号进行精确 的分析 , 尤其是对微弱信号 以及暂态突变信 号的  变化 比较敏感 , 可以从 中提取 出有效 的故障特征 。根据小 波变  当前 已有各 种各样 的基 于不 同原理 的小

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