CN208207116U - 一种小电流接地系统的高阻接地检测系统 - Google Patents

一种小电流接地系统的高阻接地检测系统 Download PDF

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侯炜
陈俊
王晨
李宇琦
王栎涛
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Abstract

本实用新型公开一种小电流接地系统的高阻接地检测系统,所述系统包括接地选线装置、柔性电压源、升压变压器;接地选线装置连接柔性电压源,升压变压器高压侧接入系统中性点和地之间,低压侧连接柔性电压源;柔性电压源接收接地选线装置下发的命令、发出指定电压向量至升压变压器低压侧。本实用新型提高了小电流接地系统高阻接地识别的能力。

Description

一种小电流接地系统的高阻接地检测系统
技术领域
本实用新型涉及电力系统的继电保护领域,具体地涉及一种小电流接地系统的高阻接地检测系统。
背景技术
在3kV-66kV小电流接地系统中,单相接地是较为常见的故障类型。小电流接地系统发生单相接地时,故障相对地电压降低,非故障相对地电压升高,线电压依旧对称,此状态下,因接地电流很小,为了保证供电可靠性,可允许运行1-2h。但是由于非故障相弧光过电压,易引起绝缘薄弱部分击穿、电压互感器铁芯饱和、系统过电压,以及故障相弧光烧毁电缆、易引发人身触电伤亡事故等问题,因此在单相接地后需要及时隔离故障相的单相接地故障,保障系统安全稳定运行及供电可靠性。
发生单相接地故障后零序电流包括本线路电容电流及故障点对地电流,小电流接地系统特别是经消弧线圈接地系统发生单相接地故障后故障点对地电流很小,仅占零序电流的一小部分。因受不平衡电流及电容电流干扰,对于经1kΩ及以上过渡电阻接地很难准确选出故障线路。
实用新型内容
本实用新型的目的,在于提供一种小电流接地系统的高阻接地检测系统,解决目前小电流接地系统单相经高阻接地时无法准确选线的问题。
为了达成上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种小电流接地系统的高阻接地检测系统,包括接地选线装置、柔性电压源、升压变压器;
所述接地选线装置连接柔性电压源、母线电压互感器及各支路零序电流互感器,用于完成对母线电压、各支路零序电流采集和对柔性电压源的命令发送;接地选线装置根据采集的母线电压和零序电流判断接地故障存在并选出故障线路;
所述升压变压器高压侧接入系统中性点和地之间,低压侧连接柔性电压源;柔性电压源接收接地选线装置下发的命令、发出指定的电压向量至升压变压器低压侧。
上述高阻接地检测系统中,所述柔性电压源根据接地选线装置的指令产生非工频电压。
实用新型实用新型有益效果:本实用新型提出的一种小电流接地系统的高阻接地检测系统,正常运行时,采用在中性点注入电压抬高中性点电位的思路,测量出各支路的零序容抗,在发生单相接地故障时根据容抗计算出各支路零序电容电流,零序电流减去电容电流即故障点对地电流,提取了零序电流中的故障分量,消除了电容电流及不平衡电流对选线判别的影响。本实用新型提高了小电流接地系统高阻接地识别的能力。
附图说明
图1是本实用新型采用接地选线装置的接线示意图。
图2是C相接地时接地点电流计算示意图。
图3是本实用新型接地选线系统的逻辑流程图。
具体实施方式
本实用新型的一种小电流接地系统的高阻接地检测系统,解决目前小电流接地系统单相经高阻接地时无法准确选线的问题,其针对的对象为3kV-66kV小电流接地系统。如图1所示,本实用新型提出的一种小电流接地系统的高阻接地检测系统包括接地选线装置、柔性电压源、升压变压器;所述接地选线装置连接柔性电压源、母线电压互感器及各支路零序电流互感器,用于完成对母线电压、各支路零序电流采集和对柔性电压源的命令发送;接地选线装置根据采集的母线电压和零序电流判断接地故障存在并选出故障线路;所述升压变压器高压侧接入系统中性点和地之间,低压侧连接柔性电压源;柔性电压源接收接地选线装置下发的命令、发出指定的电压向量至升压变压器低压侧。所述柔性电压源根据接地选线装置的指令产生非工频电压。
上述系统的工作过程是:未发生单相接地故障时,工频零序电压小于启动选线定值,接地选线装置控制柔性电压源发出指定的电压向量至升压变压器低压侧,从而向中性点注入一个非工频电压,母线上会产生零序电压,各支路因为零序电压而出现零序电流,根据采集母线零序电压及各支路零序电流计算出各支路对地电容,然后计算出工频50Hz下零序容抗。在发生单相接地故障时接地选线装置根据容抗计算出各支路零序电容电流,零序电流减去电容电流即故障点对地电流,根据提取的零序电流中的故障分量通过运算选出接地线路。
在本实施例中,电压互感器一次值10kV,二次额定值100V开口三角二次额值57.74V,接地选线装置中的定值如下进行设置:支路零序互感器变比50/1定值中“启动选线定值”设置为5V,“零序电压突变量”设置为2V,“零序电流突变量”设置为10mA。“功率积分时间”设置为1s,“功率积分定值”设置为0.5Ws,“过渡电阻定值”设置为10kΩ,定值均为二次值。
如附图3所示,未发生单相接地故障时,工频零序电压小于启动选线定值,此时通过向中性点注入一个非工频电压,母线上会产生零序电压,各支路因为零序电压而出现零序电流,根据采集母线零序电压及各支路零序电流计算出各支路对地电容然后计算出工频50Hz下零序容抗
假设系统发生B相经10kΩ过渡电阻接地,零序电压为11V,超过启动定值5V且母线零序电压的工频变化量11V超过定值2V,故障支路零序电流的工频变化量18mA超过定值10mA,启动选线模块进行选线。
发生单相接地故障时故障电流分布如图2所示,选线模块根据当前零序电压及各支路的零序容抗计算出电容电流将各支路零序电流减去该支路电容电流得到接地点对地电流计算出故障支路对地电流为12mA,根据接地点对地电流及故障相对地电压可计算出各支路对地功率功率的有功部分Pg故障支路的Pg=0.66W,对各支路Pg积分,得到固定时间内Tzd=1s的接地点过渡电阻上累积的能量其中故障支路的H(t)二次值为0.66Ws大于定值,根据电压Ug及电流Ig计算出过渡电阻故障支路的过渡电阻二次值为5kΩ小于过渡电阻整定值,根据各支路H(t)及R可准确选出经10kΩ过渡电阻接地的故障线路。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (2)

1.一种小电流接地系统的高阻接地检测系统,其特征在于,包括接地选线装置、柔性电压源、升压变压器;
所述接地选线装置连接柔性电压源、母线电压互感器及各支路零序电流互感器,用于完成对母线电压、各支路零序电流采集和对柔性电压源的命令发送;接地选线装置根据采集的母线电压和零序电流判断接地故障存在并选出故障线路;
所述升压变压器高压侧接入系统中性点和地之间,低压侧连接柔性电压源;柔性电压源接收接地选线装置下发的命令、发出指定的电压向量至升压变压器低压侧。
2.如权利要求1所述的一种小电流接地系统的高阻接地检测系统,其特征在于,所述柔性电压源根据接地选线装置的指令产生非工频电压。
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