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摘要:本文以农村电网10kV线路为对象,指出了此领域接地保护的具体要求,探讨了接地选线的基本原理,最后对所制定的接地选线方案的实用性展开分析。望能为此领域研究有所借鉴。
关键词:农村配电网;10kV线路;接地选线
现阶段,针对我国10kV线路而言,其中性点主要采用的是不接地方式,对于此种方式来讲,往往会对接地保护工作带来诸多难点与问题,尤其是在接地选线的实用性及准确性上。在发生于农村配网的各种停电故障中,超过60%为接地故障,而伴随10kV配电网整个系统架构的日渐完善,其对供电可靠性提出了更多且更加严格的要求。本文就农村配电网中的10kV线路接地选线方法作一浅析。
1.接地保护的具体要求
针对接地保护而言,其总体要求为:准确、快速的将故障线路切除。现阶段,对于农村配网10kV线路来讲,其在接地保护方面主要有两种,分别为跳闸与告警。针对接地告警来讲,对于有人值班的变电站较为适用,如果线路TV开口三角形的绕组,在实际运作中监测到零序电压,那么此时便会立刻告警,且值班员通过判断所属线路的零序电流,以及此段母线的各相对地电压,并实施拉路选线。对于此种方式来讲,尽管可以将故障线路选出,但对于那些非故障线路,则会引发停电,并且最终结果受值班员主观因素影响较大,有着比较低的可靠性与准确性。针对另外一种方式而言,即综合利用接地选线装置与线路保护装置,直接驱动故障线路,实现跳闸,从理论层面来讲,此种方式比较理想,同时还是无人值守集控站与变电站的不错方式。但需要指出的是,因位于同一母线上的10kV线路,在具体状况方面存在差异,在电气参数方面也有比较大差异,尤其是农村电网,长距离的山区供电以及短距离的乡镇供电,吐过是同一母线,那么会经常出现拒动、误动等情况。因此,较难切实满足继电保护在灵敏性、速动性及选择性等方面的要求。
2.接地选线的基本原理
2.1接地故障的特点分析
(1)针对故障线路零序电流而言,其大小实为全部非故障线路所对应的零序电流总和。(2)针对故障线路而言,其零序功率的总体方向,从本质上来讲,就是由线路指向母线,而对于非故障线路所对应的零序功率方向,则由母线指向线路。(3)对于故障线路,其有着比较大的零序电流幅值,相比于零序电压,滞后约90°。(4)针对故障线路的零序阻抗网络来讲,其与非故障线路之间出现了变化,且网络结构比较独特。
2.2接地选线设计的基本原理
(1)谐波电流方向原理。当发生故障时,依据谐波电流的基本方向及特点,将非故障线路谐波电流与故障线路谐波电流方向相反的m次谐波,经比较来最终选线。(2)信号注入法原理。依据故障线路所持有的特殊阻抗网络,在全部线路当中,均诸如用于区分谐波与工频频率的高频信号,依据其所具有的衰减特性,开展比较选线。(3)比幅比相原理。依据故障线路的相位关系与电流幅值,与非故障线路开展系统化比较,从中找出故障线路。
3.接地选线方案的实用性分析
(1)南瑞CAS2000型,其所选用的是10kV线路接地选线,通过合理化、高质量应用零序TA的监测值,外加零序功率的基本方向,开展相关判断,然后在根据实际需要,开展人工试跳选线;针对其选线功能来讲,尽管其对人工试跳的实现具有较好的参考价值,但其仍然有着相对较低的选线准确率,而且还容易被其它因素影响,比如线路长短、TA精度等,除此之外,在人工试跳上,还会造成其它线路相应停电时间的延长,并对整个供电的可靠性造成严重影响,因此,针对无人值班变电站,其有着比较差的使用效果。(2)CAS2000E型,针对此类型而言,其在具体的选线原理方面,其实并无较大改变,只是在相关动作方式上有所增加,即增加了选线试跳功能。并且还把接地选线试跳,划归至重合闸相反启动的判定条件当中,受此影响,针对非故障线路而言,其在停电时间上有所减少,但在现实应用过程中会发掘,接地线路出现跳闸情况,主要是由过电流保护异常启动所致,究其原因,主要因为当首次试跳的既定线路出现不明确、准确性时,便会自动向重合闸操作转变;而对于此种操作而言,在还没有真正消除接地故障前,实际是在短时间内对线路所对应的对地分布电容予以改变,首次影响与驱使,故障点容易出现弧光接地情况,另外,针对此时的非故障相而言,会出现诸如谐振过电压、操作过电压等不良情况,因此,会使原本的单相接地故障发生变化,并在短时间内转变为两相接地短路,而最终的故障切除,往往是通过启动过电流保护来实现。(3)CAS2000E型。为了能够更加方便、快捷、准确的安装架空线路零序TA,通常情况下,会在线路保护装置当中,增设与之匹配的二次零序TA装置,并借助于二次电流,对零序电流实施系统化的穿管检测;针对此种方式而言,尽管方便安装,但是会增加检测误差,使最终选线出现误差情况,因此,在还没有真正投入线路重合闸之前,通常情况下,不需要投选线试跳功能,防止因出现选线误差,而造成多次、非正常性的重合与跳闸,若必须要投,那么需将当前的选线试跳出口进行适当的调整,可以将其改接至遥控分合闸出口上,这样方能真正实现重合闸的闭锁。(4)CAS2000V型,针对此类型而言,其无论是在接地动作逻辑上,还是在设计思想上,均同于CAS2000E型,另外,所存在的问题大致也相同。(5)南瑞的ISA-300型,针对此类型而言,其技术以比较成熟,在具体的接地选线上,能够进行灵活控制,由于小电阻接地系统与不接地系统在设置上存在差异,通过配置小电流接地选线装置,再适当性的增加选线试跳闭锁重合闸功能,那么会显著提升选线成功率。
4.结语
综上,伴随当前信息技术与电子技术的持续发展与更新,涌现出的诸多接地保护产品,比如接地选线装置、智能型真空断路器、分支线路故障指示仪等,不断推动着整个配电网领域的发展与完善,尤其是农村配电网10kV线路接地线路改造上,更为凸显与重要。
参考文献
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