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小電流接地系統(tǒng)單相接地故障檢測技術(shù)

  
評論: 更新日期:2011年01月06日

  群體比幅比相法是綜合利用零序電流比幅法和零序電流相對相位法,先進行零序電流比較,選出幾個較大的作為侯選,然后在此基礎上進行相位比較,選出方向與其它不同的,即為故障線路。該方法在一定程度上解決了前兩種方法存在的問題,但同樣不能排除TA不平衡及過渡電阻大小的影響,以及相位判斷的死區(qū),仍不適用于經(jīng)消弧線圈接地的小電流系統(tǒng)。

 ?、谥C波分量法。諧波分量法分為5次諧波大小和方向,各次諧波平方和等方法。

  5次諧波大小和方向法,當單相接地故障時,由于故障點、線路設備的非線性影響,在故障電流中存在著諧波信號,其中以5次諧波為主。經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的消弧線圈是按照基波計算的,消弧線圈相當于處于開路狀態(tài)??珊雎韵【€圈對5次諧波產(chǎn)生的補償效果。再利用5次諧波電容電流的群體比幅比相法,就可以解決經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的選線問題。但故障電流中5次諧波含量較小(小于故障電流10%),且受TA不平衡電流和過渡電阻的影響,選線的準確度也不是很穩(wěn)定。

  各次諧波平方和方法是將3、5、7等諧波分量求和,再根據(jù)諧波理論進行選線。雖然能在一定程度上克服單次諧波信號小的缺點,但不能從根本上解決問題。

  ③利用接地故障暫態(tài)過程的選線法(即暫態(tài)分量法)。暫態(tài)分量法可分為首半波法和基于小波分析法。

  首半波法是基于接地發(fā)生在相電壓接近最大瞬間這一假設,此時故障相電容電荷通過故障相線路向故障點放電,故障線路分布電容和分布電感具有衰減特性,該電流不經(jīng)過消弧線圈,所以暫態(tài)電感電流的最大值相應于接地故障發(fā)生在相電壓經(jīng)過零瞬間,而故障發(fā)生在相電壓接近于最大值瞬間時,暫態(tài)電感電流為零。此時的暫態(tài)電容電流比電感電流大得多。利用故障線路暫態(tài)零序電流和電壓首半波的幅值和方向均與正常情況不同的特點,即可實現(xiàn)選線。但這種方法存在前提條件是故障需發(fā)生在相電壓接近最大值瞬間,不利于在具體工程中實施。

  基于小波分析法是利用小波分析可對信號進行精確分析,特別是對暫態(tài)突變信號和微弱信號的變化比較敏感,能可靠地提取出故障特征。小波變換是把一個信號分析成不同尺度和位置的小波之和,利用合適的小波和小波基對暫態(tài)零序電流的特征分量進行小波變換后,易看出故障線路上暫態(tài)零序電流特征分量的幅值包絡線高于非故障線路,且其特征分量的相位也與非故障線路相反,這樣就構(gòu)造出利用暫態(tài)信號進行接地選線的判據(jù)。但電力系統(tǒng)的實際運行是復雜多變的,需綜合分析母線零序電壓和各出線零序電流的小波變換參數(shù),才有助于對故障線路的準確選線判斷。

 ?、芙拥剡x線和消弧線圈自動補償一體化的選線方法。

 ?、轂榻档蛦蜗嘟拥仉娙蓦娏鬟^大造成的各種危害,在配電網(wǎng)的中性點裝設消弧線圈,消弧線圈的電感電流補償了單相接地電容電流,卻使以群體比幅比相法的接地選線裝置喪失了選線作用。近幾年,雖然有針對中性點消弧線圈接地而發(fā)展的選線裝置,但由于采集單相接地信號很困難,在實用中誤判率較高。采用微機控制和動態(tài)改變接地電感,可解決補償和選線的矛盾。在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,微機控制器先根據(jù)檢測到的零序電壓和零序電流的大小及方向,確認為單相接地時,使消弧線圈感抗很大遠離全補償,感性電流很小,對單相接地電容電流影響很小,對選線沒有影響,待裝置確認了單相接地故障線路并記憶保存后,裝置再進行自動補償,使脫諧度不超過±5%。

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