◆前言
我國(guó)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(guò)電壓危害絕緣,仍可能引發(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)生的概率占
66%以上,因此迅速確定單相接地時(shí)的接地位置對(duì)供配電系
統(tǒng)的安全運(yùn)行意義重大。
隨著電力系統(tǒng)規(guī)模和容量的擴(kuò)大,中壓電網(wǎng)逐步采用了性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的運(yùn)行模式,且一般又運(yùn)行于過(guò)補(bǔ)償方式,由此也導(dǎo)致了單相接地故障選線的困難。近年 來(lái),一些基于諧波分量、首半波、有功分量、小波分析、負(fù)序電流、零序?qū)Ъ{、信號(hào)注入、殘流增量等方法構(gòu)成的接地選線裝置相繼問(wèn)世,但在實(shí)際應(yīng)用中選線正確 率仍然不高。目前,這一問(wèn)題正成為改善電能質(zhì)量、提高供電可靠性的主要困難之一。
正是在這種背景之下,經(jīng)過(guò)多年的分析研究,我公司找到了以往選線方法正確率低的兩大原因:
其一,暫態(tài)過(guò)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(wèn)題的基本方 向。然而過(guò)補(bǔ)償電網(wǎng)單相接地時(shí)的暫態(tài)過(guò)渡過(guò)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,任何單一算法均法均不能滿足實(shí)際需求。
其二,零序電流互感器誤差過(guò)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(kāi)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(duì)于微弱的零序電流信號(hào),經(jīng)常使選線失敗。
在上述研究基礎(chǔ)上歷經(jīng)數(shù)千次模擬試驗(yàn),我公司開(kāi)發(fā)出了最新一代產(chǎn)品-XJ系列小電流接地選線裝置。
裝置應(yīng)用先進(jìn)的軟硬件設(shè)計(jì)方法,以暫態(tài)過(guò)渡過(guò)程為分析基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)接地選線。硬件方面,應(yīng)用超大規(guī)模邏輯電路,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集完全硬件化;應(yīng)用同步采樣技術(shù), 保證了分析數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)。算法方面,專門針對(duì)難度最大的過(guò)補(bǔ)償高阻接地,開(kāi)發(fā)成功了擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心算法。裝置還運(yùn)用其它多種算法同時(shí)分析,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。裝置技術(shù)性能指標(biāo)符合DL/T478-2001《靜態(tài)繼電保護(hù)及安全自動(dòng)裝置通用技術(shù) 條件》、DL/T871-2004《電力系統(tǒng)繼電保護(hù)產(chǎn)品動(dòng)模試驗(yàn)》、DL/T872-2004《小接地電流系統(tǒng)單相接地保護(hù)裝置》等國(guó)家有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 規(guī)定。
◆裝置功能
裝置用于3~35KV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。發(fā)生接地以及裝置故障、裝置失電時(shí),產(chǎn)生報(bào)警。
本產(chǎn)品應(yīng)用在最大四段母線系統(tǒng),總出線回路不大于40路。
廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)變電站、發(fā)電廠及煤礦、鋼鐵、冶金、化工等大型廠礦的供電系統(tǒng)。
◆原理簡(jiǎn)介和特點(diǎn)
針對(duì)國(guó)內(nèi)為其它小電流選線設(shè)備對(duì)弧光接地判斷準(zhǔn)確率低的情況,本機(jī)采用了先進(jìn)的最大增量法進(jìn)行弧光的選線判斷。
下面將以四條線路為例,對(duì)本機(jī)的最大增量法方案做一簡(jiǎn)單介紹。
■工作原理:
本機(jī)在啟動(dòng)工作后,當(dāng)發(fā)生接地時(shí),零序電壓會(huì)觸發(fā)本機(jī)提取各回路零序電流,取出數(shù)據(jù)后進(jìn)行第一階段運(yùn)算。如l、2、3、4號(hào)線的電流分別為 -15A、+4A、+5A、+6A。此時(shí)消弧設(shè)備判斷接地類型,如果是金屬接地,消弧設(shè)備不動(dòng)作;如果是弧光接地,消弧設(shè)備把弧光接地強(qiáng)行變?yōu)榻饘俳拥兀?本機(jī)再提取各回路零序電流,根據(jù)本次數(shù)據(jù)進(jìn)行第二階段運(yùn)算。如果是金屬接地,此時(shí)接地1、2、3、4號(hào)線的電流將可能約為 -15A、+4A、+5A、+6A,故障線(1號(hào)線)電流與非故障線電流相反且至較大,故可直接判斷選線。如果是弧光接地,此時(shí)接地1、2、3、4號(hào)線的 電流方向一致,可能約為+5A、+4A、+5A、+6A,此時(shí)四條線路電流分別與第一階段的-15A、+4A、+5A、+6A分別相減的增量差為20A、 0A、0A、0A,故障線(1號(hào)線)的增量為20A,是增量最大的一路線,即可選出故障線。然后把所選出的接地信息在液晶顯示屏上顯示,若接地現(xiàn)象消失、 排除,本機(jī)返回工作狀態(tài),否則接地信息會(huì)一直在液晶顯示屏上顯示。
國(guó)內(nèi)其它小電流選線設(shè)備對(duì)弧光接地判斷準(zhǔn)確率低的原因是由于此類設(shè)備由于采樣點(diǎn)為20點(diǎn)/20ms左右,又大多用傅里葉算法,只能測(cè)到五次諧波的信號(hào),而 弧光接地時(shí)的信號(hào)多在幾千赫茲,故此類設(shè)備根本無(wú)法對(duì)于弧光接地做準(zhǔn)確的判斷,只能對(duì)金屬接地作準(zhǔn)確判斷。而本機(jī)由于對(duì)于弧光接地采用了先進(jìn)的最大增量 法,故不但能對(duì)金屬接地最準(zhǔn)確判斷,還可對(duì)于高頻的弧光接地信號(hào)做出準(zhǔn)確判斷。
◆技術(shù)指標(biāo):
■使用條件
環(huán)境溫度:-30℃~+40℃
大氣壓力:80~110Kpa
空氣相對(duì)濕度:90%(25℃)、50%(40℃)
使用地點(diǎn)不能有爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì),周圍介質(zhì)中不能含有腐蝕和破壞絕緣的導(dǎo)電介質(zhì)或氣體,不允許環(huán)境充滿蒸汽及含有較嚴(yán)重霉菌存在。
安裝地點(diǎn)應(yīng)具防御風(fēng)、雨、沙和防塵設(shè)施。
零序電壓(U0)1 00V
零序電流(1 1~140)<2A且>20mA
電源電壓:直流220V-I-1 0%或交流220V 1 1 0%
功耗:<100W
零序電流回路輸入路數(shù):≤40(最多四段母線)
3、輸出量額定值
共可輸出常開(kāi)接點(diǎn)數(shù):5對(duì)
可輸出常閉開(kāi)接點(diǎn)數(shù):l對(duì)
接點(diǎn)允許電流:≤5A/DC220V
所有繼電器輸出接點(diǎn)均可接報(bào)警輸出
4、通訊接口
Rs485
■輸入量定值
零序電壓(Uo)100V 零序電流(11~140)<2A且>20mA
電源電壓:直流220V±10%或交流220V±10% 功耗:<100W
零序電流回路輸入路數(shù):≤40(最多四段母線)
■輸出量額定值
共可輸出常開(kāi)接點(diǎn)數(shù):5對(duì) 可輸出常閉開(kāi)接點(diǎn)數(shù):1對(duì)
接點(diǎn)允許電流:≤5A/DC220V 所有繼電器輸出接點(diǎn)均可接報(bào)警輸出
■通訊接口 Rs485
◆故障處理
1.上電后裝置不工作,前面板指示燈均不亮。應(yīng)檢查是否有電。
2.上電后裝置啟動(dòng)正常,但運(yùn)行中顯示錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。應(yīng)檢查接線是否安裝緊固。
3.運(yùn)行當(dāng)中發(fā)生的死機(jī),絕大多數(shù)情況裝置可以自恢復(fù)。如出現(xiàn)裝置無(wú)法恢復(fù)的死機(jī)時(shí),應(yīng)斷開(kāi)裝置電源,5秒后再接通即可。
4.選線錯(cuò)誤。應(yīng)檢查各電壓、電流信號(hào)是否接線正確,母線、線路設(shè)置是否正確。
5.顯示“無(wú)效接地”,表示選線失敗。應(yīng)檢查各電壓、電流信號(hào)是否接線正確,母線、線路設(shè)置是否正確。如啟動(dòng)電壓設(shè)置較低、零序CT特性離散較大等狀況也會(huì)造成選線靈敏度降低,以至選線失敗。
6.判相錯(cuò)誤。應(yīng)檢查各電壓、電流信號(hào)是否接線正確,母線、線路設(shè)置是否正確。
7.如按上述方法,仍不能使裝置正常工作,請(qǐng)盡快聯(lián)系我公司解決。
◆維護(hù)注意事項(xiàng)
1.裝置安裝使用前,用戶應(yīng)詳細(xì)閱讀本說(shuō)明書(shū),以保證安裝和使用操作正確。
2.裝置運(yùn)行過(guò)程中,應(yīng)視現(xiàn)場(chǎng)情況定期除塵。
◆訂貨須知
1.安裝現(xiàn)場(chǎng)如存在本說(shuō)明書(shū)沒(méi)有描述到的復(fù)雜安裝情況,請(qǐng)與我公司聯(lián)系解決。
2.用戶如需特殊規(guī)格產(chǎn)品,請(qǐng)與我公司聯(lián)系解決。
3.如裝置自帶通訊規(guī)約不能滿足需要,我公司可按用戶要求增加新的規(guī)約。
◆售后服務(wù)
在遵守保管及使用要求的情況下,從投運(yùn)之日起12個(gè)月或從發(fā)貨之日起18個(gè)月,產(chǎn)品質(zhì)量原因而發(fā)生損壞或不能正常工作,我公司將無(wú)償?shù)貫橛脩艟S修或更換。我公司對(duì)設(shè)備實(shí)行永久服務(wù),并且長(zhǎng)期以最優(yōu)惠的價(jià)格提供備品配件。