自动跟踪补偿消弧线圈成套装置中并联中电阻选线方式工作原理樊爱东

自动跟踪补偿消弧线圈成套装置中并联中电阻选线方式工作原理樊爱东

樊爱东

（唐山东唐电气股份有限公司河北省唐山市063700）

摘要：配网单相故障接地工况复杂，导致选线装置准确率低，影响供电可靠性。为提高选线装置的选线准确率分析了消弧线圈并联中电阻接地选线原理，验证选线原理的正确性。

关键词：自动跟踪补偿消弧线圈成套装置；并联中电阻选线；单相接地；接地选线

一、概述

长期以来如何在单相接地故障时能快速准确的选出故障线路，一直是困扰用户及各生产厂家的一个大难题。目前来说在世界范围内，从事接地选线厂家很多，选线方法也各式各样，而每个厂家的设备、原理及选线方法听起来都很有道理，而真正当设备投入到系统中运行时却达不到理想的状态，其主要原因是供电系统的情况各异，接地故障时的情况复杂多变，各种保护监测装置之间相互干扰，接地方式、接地程度等情况各有不同等原因最造成。

现在很多供电用户选用了各种方式的接地选线装置，而这些选线装置经过多年的投运实用效果不佳。多年来很多厂家一直生产研发小电流接地选线装置对如何实现选线装置选线准确率达到100%进行了大量的投入工作。经过分析发现目前国内各种厂家的选线装置花样繁多，选线方法也是各式各样，但无论是幅值比相法、小波法分量法、有功功率法，群体比幅法、谐波分析法、暂态过程的小波分析法等等的所有各种方法其前提条件都是对系统中采来的零序电流进行分析判断，而供电系统中的运行情况是复杂多变的，单相接地的状态也是各式各样加之系统中的各种干扰因此零序电流的反映出来的情况也是极其不稳定，这样就造成各厂家的选线装置的选线准确率都达不到100%甚至达不到80%。所以我们得出了结论：无论是采用什么样的选线方法，仅靠单独的选线装置是无法实现对供电系统单相接地实现选线准确率100%的。”

二、并联中电阻选线方式介绍

在消弧线圈补偿接地的供电系统，同时配套接地选线功能，当出现接地故障时，消弧线圈能够很理想的起到自动跟踪补偿的效果，以首先保护用户供电系统的运行安全，在对单相接地故障线路进行选线处理，为了确保供电系统的安全，消弧线圈一般会处于接近全补偿的工作状态。所以经过补偿后故障线路中零序电流互感器采集到零序电流幅值就会很小，甚至小于非故障相互感器所采集的自身正常流过的电容电流值，所以再进行接地选线判断时无法依据正确的基波波形分量进行分析，而只能采用五次谐波或其它波形分量，但是这些波形的分量是很不稳定并受干扰影响使用很大的。因此很可能造成误判。

1、并联中电阻选线方法介绍

中电阻即指并联中电阻就是在消弧线圈接地的系统内，与消弧线圈并列相连的一组电阻器，当系统出现单相接地故障时，通过中性点电压加载在电阻上而对地产生一个较大的阻性电流，来增加一个强大抗干扰的选线判断信号，是确保接地选线快速准确的关键设备。

1）系统正常运行时,控制投切并联中电阻的单极接触器处于断开状态,并联中电阻脱离系统运行；

2）当系统出现单相弧光接地故障后,对于瞬时性接地故障，由于流过消弧线圈的电感性电流与流入接地点的电容性电流相位相反，接地弧道中所剩的残流很小，对于瞬间接地会自行消失，中电阻不投入系统，如果经一段时间后，接地故障仍存在，则投入并联中电阻，所以为躲避瞬时性故障，需经一定的延时（10秒）投入并联中电阻；

3）如果是稳定性接地，经过控制器判定条件，发出报警信号，消弧线圈补偿后启动选线功能,控制器首先采集各路零序电流，并存入相应的地址单元记录下来；数据记录后，经过延时（控制器设定）控制器发出信号控制并联中电阻投切接触器吸合，并联中电阻投入到系统中（投入时间小于1秒），产生10-50A的有功电流（切除后一定时间内控制器闭锁，闭锁后不再投切中电阻）；此电流流入大地后会由发生单相接地线路的故障点流回母线,使接地线路零序电流会增加，不接地线路的零序电流则不受影响，并联中电阻投入后控制器会立即再次对各出线回路的零序电流进行采样,并和中电阻投入前各回路地址单元内存储的数据进行比较；未投并联中电阻前，控制器采集的故障线路中经消弧线圈补偿后的零序电流很小；投入并联中电阻后，故障线路中的零序电流增加；根据投切接触器投入前后各线路的零序电流变化，来判断接地线路。

4）如果控制器因程序或其他原因未能及时断开中电阻，则电阻会由备用的延时继电器强行断开，如还未断开，则由后备延时保护跳开高压开关柜。

三、结论

由于接地线路和正常线路在并联电阻投入的时间内（几个周期时间即可）零序电流信号差异相当显著，选线准确率完成可以达到100%，对高阻接地、金属性接地和母线接地都能够准确识别。根据需要可以对故障线路进行跳闸处理，经过多年研究及不断改进，已在多地变电站有运用实行，效果显著。

参考文献

[1]戴军瑛.采用消弧线圈并联中电阻的小电流接地系统故障选线方式电力科学与工程.2016.

[2]纪鸿彬.小电流接地系统单相接地故障综合选线研究.高电压技术.2006.

作者简介

樊爱东，男，籍贯：河北唐山，学历：大专。