922小電流接地選線裝置在線路接地保護(hù)中的應(yīng)用

就我國目前的電力系統(tǒng)來看，其線路往往有著錯(cuò)綜復(fù)雜、數(shù)量眾多的特點(diǎn)，因此在對線路進(jìn)行接地處理時(shí)，不同線路的接地方式通常有著較大差異，但總體來看，可將線路的接地方式分為小電流型接地、大電流型接地兩類，不同的接地方式發(fā)生的故障類型以及故障原因存在較大差別，對二者進(jìn)行有效辨別是保證所采取的相關(guān)保護(hù)措施能夠最大限度發(fā)揮作用的關(guān)鍵。

一般情況下，當(dāng)出現(xiàn)大電流接地時(shí)，為防止接地故障對電力系統(tǒng)造成更嚴(yán)重的破壞，應(yīng)當(dāng)及時(shí)切斷電源；當(dāng)發(fā)生小電流型接地時(shí)，為盡可能的降低故障帶來的損耗，可在繼電保護(hù)裝置發(fā)出報(bào)警信號后，及時(shí)的對故障進(jìn)行處理。此外，在利用繼電保護(hù)自動(dòng)化技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)時(shí)，應(yīng)以系統(tǒng)中線路實(shí)際的接地情況為依據(jù)，選擇與故障狀況相適應(yīng)的保護(hù)措施。

我國的中壓電網(wǎng)絕大多數(shù)是小電流接地系統(tǒng)（即中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)），當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，規(guī)程雖允許帶故障運(yùn)行2小時(shí)，但由于過電壓危害絕緣，仍有可能會引發(fā)事故。供配電系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)表明，單相接地故障發(fā)生的概率在66%以上，因此迅速確定單相接地時(shí)的接地位置對配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行意義重大。

于這種背景下，經(jīng)過多年的分析研究，杭州繼保電氣找到了以往選線方法正確率低的兩大原因：

1、暫態(tài)過程數(shù)學(xué)模型的復(fù)雜性決定了單一算法的局限性。隨著消弧線圈的應(yīng)用，極大地降低了所有穩(wěn)態(tài)算法的靈敏度，暫態(tài)算法也因此成為解決問題的基本方向。然而過補(bǔ)償電網(wǎng)單相接地時(shí)的暫態(tài)過渡過程是隨電網(wǎng)參數(shù)、接地瞬時(shí)角度、接地阻抗的不同而千變?nèi)f化的，任何單一算法均不能滿足實(shí)際需求。

2、零序電流互感器誤差過大。多數(shù)選線方法，尤其是穩(wěn)態(tài)算法，嚴(yán)重依賴于互感器的精度，有些甚至需要配備高精度互感器，而工程實(shí)踐中，廣泛應(yīng)用的是安裝方便且造價(jià)較低的開啟式零序電流互感器。由于漏磁，其線性誤差和角度誤差較大，相對于微弱的零序電流信號，經(jīng)常使選線失敗。

基于上述研究，給大家介紹這款我司產(chǎn)品VIP-922小電流接地選線裝置。

VIP-922小電流接地選線裝置用于3-66kV中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈或電阻接地及中性點(diǎn)絕緣的中壓電網(wǎng)單相接地選線及鐵磁諧振消除，功能如下：

1、接地選線：線路或母線單相接地選線；

2、保護(hù)跳閘：線路單相接地發(fā)生后，經(jīng)延時(shí)輸出跳閘信號；

3、諧振檢測：檢測各種頻率的鐵磁諧振；

4、故障報(bào)警：發(fā)生接地、諧振，以及裝置故障、裝置失電時(shí)，產(chǎn)生報(bào)警信號；

5、通訊功能：支持多種通訊規(guī)約，能夠配合各種RTU和主站系統(tǒng)；

6、記錄查詢：可分別查詢接地事件、諧振事件等記錄。

VIP-922小電流接地選線裝置特點(diǎn)：

1、選線靈敏度極高，在零序電壓僅為5V時(shí)，仍能穩(wěn)定可靠地選線；

2、相比于以往暫態(tài)選線算法，沒有死區(qū)，適應(yīng)性強(qiáng)；

3、可廣泛地與工程上使用的各種零序電流互感器匹配，甚至在不同廠家不同規(guī)格零序電流互感器混配的情況下，仍能可靠工作；

4、采用多處理器。主處理器使用STM32系列芯片，具有強(qiáng)大的管理/控制/顯示/通訊能力；運(yùn)算處理器使用TI公司的DSP芯片，具有強(qiáng)大的高速運(yùn)算能力，用以完成實(shí)時(shí)監(jiān)測和選線分析運(yùn)算；

5、完全的模塊化設(shè)計(jì)，后插式結(jié)構(gòu)，取消機(jī)箱內(nèi)部連接導(dǎo)線，減少了故障環(huán)節(jié)，提高了可靠性，并可快速排除現(xiàn)場故障；

6、采用大屏液晶，實(shí)時(shí)顯示電壓數(shù)據(jù)；

7、全漢化的多級菜單，完善的人機(jī)交互界面，操作簡便；

8、強(qiáng)大的參數(shù)管理功能，所有參數(shù)均可菜單設(shè)定，調(diào)試簡單，免維護(hù)；

9、完善的自檢功能，運(yùn)行當(dāng)中能夠自診斷并處理故障；

10、強(qiáng)大的存儲能力，可以存儲多次故障信息和錄波數(shù)據(jù)；

11、采用RS-485通訊接口，標(biāo)準(zhǔn)MODBUS RTU通訊協(xié)議。

VIP-922小電流接地選線裝置同時(shí)運(yùn)用多種選線算法，以動(dòng)態(tài)權(quán)值處理多條回路多個(gè)算法的判別打分，使選線運(yùn)算更加可靠、穩(wěn)定。本裝置為了保證核心算法的絕對可靠和穩(wěn)定，依靠高性能硬件平臺，還實(shí)現(xiàn)了多種故障選線算法同時(shí)應(yīng)用，以多個(gè)計(jì)算結(jié)果互相補(bǔ)充、印證、糾錯(cuò)。

為處理眾多算法的計(jì)算輸出，這款小電流接地選線裝置采用加權(quán)打分的方法，且各算法計(jì)算輸出占總輸出的權(quán)重是隨著電網(wǎng)參數(shù)、接地特征、接地阻抗、接地角度而動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的，從而保證了每一次故障數(shù)據(jù)的計(jì)算處理都輸出最符合真實(shí)狀況的判別結(jié)果。  

VIP-922小電流接地選線裝置具有先進(jìn)的分析機(jī)制，能夠可靠區(qū)分除了單相接地以外，引發(fā)零序電壓升高的電網(wǎng)諧振和電源缺相、PT 熔絲熔斷等其他電網(wǎng)異常事件。在中壓電網(wǎng)運(yùn)行中，單相接地故障是以零序電壓的升高為標(biāo)志的，但零序電壓升高并不是單相接地故障所獨(dú)有的特征，能夠引發(fā)零序電壓升高的電網(wǎng)故障還有 PT 鐵磁諧振、電源缺相、電網(wǎng)局部斷線、PT 高／低壓熔絲熔斷等情況。

以往的小電流接地選線裝置往往把這些因素忽略掉，用犧牲準(zhǔn)確性來換取較低的設(shè)備成本和研發(fā)難度。本裝置由于有高性能的硬件平臺為基礎(chǔ)，可以從容地解決這些邊緣因素帶來的不利影響，進(jìn)而更進(jìn)一步地保證了準(zhǔn)確性和可靠性。