中性点直接接地的系统_精品文档.doc

1、中性点直接接地的系统，发生单相接地故障时，接地短路电流很大，这种系统称为大电流接地系统。一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。 中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地短路电流比负荷电流小很多，这种系统称为小电流接地系统。一般66kv及以下系统常采用这种系统1 中性点不接地电网的接地保护 电力电网小接地系统大部分为中性点不接地系统，而单相接地保护的变化已从传统接地保护发展到无人值守变电所配合综合自动化装置的接地保护、接地选线装置等，其保护目前主要有以下几种： (1) 系统接地绝缘监视装置： 绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视

2、。 将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形，利用电压表监视各相对地电压，另一绕组接成开口三角形，接入过电压继电器，反应接地故障时出现的零序电压。 当发生单相接地故障时，开口三角形出现零序电压，过电压继电器动作，发出接地信号。 该保护只能实现监测出接地故障，并能通过三只电压表判别出接地的相别，但不能判别出是哪条线路的接地。要想判断故障线路，必须经拉线路试验，必将增加了对用户的停电次数。且若发生两条线路以上接地故障时，将更难判别。 装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。(2) 零序电流保护：零序电流保护是利用故障线路的零序电流比非故

3、障线路零序电流大的特点来实现选择性的保护，如DD-11接地电流继电器和南自厂的RCS-955系列保护。 该保护一般安装在零序电流互感器的线路上，且出线较多的电网中更能保证它的灵敏度和选择性。但由于零序电流互感器的误差，线路接线复杂，单相接地电容的大小、装置的误差、定值的误差、电缆的导电外皮等的漏电流等影响，发生单相接地故障线路零序电流二次反映不一定比非故障线路大，易发生误判断、误动。 (3) 零序功率保护： 零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180来实现有选择性的保护。如传统的零序功率方向继电器，无人值守综自所应用的如南瑞DSA113、119系列零序功率方向保护。 零序功

4、率方向保护没有死区，但对零序电压零序电流回路接线等要求比较高，对系统中有消弧线圈的需用五次谐波功率原理。 (4) 小电流接地选线综合装置： 随着电力科技的发展，近年来小电流接地电力系统逐步应用了独立的小接地电流选线装置。将小电流系统所有出线引入装置进行接地判断及选线，如华星公司的MLX系列。MLX系列选线装置的原理是用电流(消弧线圈接地采用五次谐波)方向判断线路，选电流最大的三条线路在进行方向比较，从而解决了零序电流较小、各种装置LH误差、测量误差、电力电缆潜流、消弧线圈、电容充放电过程等影响，能正确判别或切除故障线路。 2 接地保护安装调试注意事项 (1) 在无选择性零序电压保护装置及零序功

5、率方向保护装置中，电压互感器一次、二次中性点必须可靠接地，一次绕组中性点接地不仅是安全接地而且是工作接地。若中性点接地不可靠，二次系统则不能正确反映一次系统发生接地故障时不平衡电压零序功率方向，因此开口三角形电压极性必须正确。 (2) 在利用零序电流互感器(多为电缆出线)构成的接地保护装置中，当电网发生接地故障时，故障电流不仅可能经大地流动，而且也经电缆导电外皮和铠装流动。因此，零序电流互感器上方电缆头保安接地线必须沿电缆方向穿过LH在线路侧接地(见图1)。 图1 电缆头保安接地线图 零序互感器下方电缆皮接地则不需穿过零序互感器，避免形成短路环，电缆固定夹头与电缆外壳、接地线绝缘、零序电流互感

6、器变比、极性误差应调整一致、正确，以减少互感误差。 (3) 在经消弧线圈接地的电网单相接地保护通常利用反映谐波的电缆电容的五次谐波分量保护和暂态电流速动保护，其实现选择性较困难。可在发现接地故障时投入有效电阻，以增加故障电流有功分量方法，利用零序电流保护、方向保护有选择地切除故障。 (4) 在电容器自投切系统中，补偿电容器应接成中性点不接地Y或D接法。发生接地后，三相负载仍保持对称运行，从而不影响零序电流，保证接地保护的灵敏性、正确性。 (5) 在同一系统电缆线路和经电缆线路出线的架空线路中，它们单相接地电容电流大小存在差别，零序电流保护定值应充分考虑。 (6) 利用三个电流互感器构成的零序电

7、流滤过器，必须克服其不平衡电流的影响。摘 要 故障定位是配电自动化的重要功能之一，由于单相接地故障是配电网中最常见的故障，研究单相接地故障定位方法对于减小停电范围、缩短停电时间及提高供电可靠性具有重要意义。 我国中低压配电网一般都采用中性点非直接接地方式，即中性点不接地或者经消弧线圈接地方式，单相接地故障时故障定位面临的主要困难是：工频故障电流微弱与电弧不稳定，为此本文分析了小电流接地系统发生单相接地故障时电气量中暂态分量的特性，利用现有配电网自动化系统的设备条件，着重解决单相接地故障定位中的故障区段定位和故障点定位两个问题，本文的主要研究工作如下： 1针对故障区段定位问题，提出一种综合区段定

8、位方法。该方法综合了两种具体的区段定位方法：基于特征频带的暂态零序电流方向比较法和零序电流有功分量幅值比较法，前者提取首容性频带内暂态零序电流分量用于电流流向比较，适用于中性点经消弧线圈接地系统的强故障与中性点不接地系统的所有故障；后者通过比较各个检测点处零序电流有功分量大小选择故障区段，适用于中性点经消弧线圈接地系统发生弱故障的情况。综合区段定位方法适合于各种故障类型，具有很高的灵敏度和准确性。 2针对故障点定位问题，提出一种参数辨识法。该方法采用集中参数的配网模型，在此模型基础上建立了单相接地故障的故障点定位时域方程，并利用暂态时域信息通过最小二乘优化算法来辨识出故障点位置。该方法更充分地

9、利用了单相接地故障时的暂态故障信息。 3最后，提出了利用现有的配电自动化系统设备解决故障定位的实现方案：首先利用综合区段定位方法进行故障区段定位，然后在故障区段内应用参数辨识法进行故障点定位。 4仿真结果验证了以上方法的有效性和方案的可实现性。 关 键 词：中性点非直接接地系统；暂态电流分量；故障区段定位；故障点定位；参数辨识 论文类型：应用研究小电流接地系统的接地保护主要有两种，一种是无选择性接地保护，一种是有选择性接地保护。 对于第一种，即无选择性接地保护，它基本上是利用小电流接地系统发生单相故障时，三相对地电压的变化来判断接地相别和接地程度，用所属母线电压互感器辅助绕组开口三角处的电压变

10、化启动电压继电器来报警，告知运行人员进行人工查找的，这种保护对出线较少的小电流接地系统来说，比较适用，对于出线较多的系统来说，则多有不便，这时就应用有选择性的接地保护装置直接找出接地线路。 有选择性的小电流接地系统接地保护，很好地利用了系统发生接地时，接地故障电流的特点，实际了保护功能。 小电流接地系统发生接地故障时，非故障线路的保护流过的零序电流为该线路本身非故障相对地电容电流之和，其方向从母线指向线路。故障线路的保护通过的零序电流为所有非故障线路零序电流之和，其方向是从线路流向母线的。 零序电流保护是利用故障线路始端零序电流大的特点实现的有选择性的保护。一般用在有条件安装零序电流互感器的线

11、路上，且适用于出线较多的系统。一般作用于信号，直接指出故障线路。但有些无人值班变电站也有作用于跳闸的。中性点升为相压，其他两相升为线压，三相平衡短时间内还可以带负荷没啥大影响摘 要 故障定位是配电自动化的重要功能之一，由于单相接地故障是配电网中最常见的故障，研究单相接地故障定位方法对于减小停电范围、缩短停电时间及提高供电可靠性具有重要意义。 我国中低压配电网一般都采用中性点非直接接地方式，即中性点不接地或者经消弧线圈接地方式，单相接地故障时故障定位面临的主要困难是：工频故障电流微弱与电弧不稳定，为此本文分析了小电流接地系统发生单相接地故障时电气量中暂态分量的特性，利用现有配电网自动化系统的设备

12、条件，着重解决单相接地故障定位中的故障区段定位和故障点定位两个问题，本文的主要研究工作如下： 1针对故障区段定位问题，提出一种综合区段定位方法。该方法综合了两种具体的区段定位方法：基于特征频带的暂态零序电流方向比较法和零序电流有功分量幅值比较法，前者提取首容性频带内暂态零序电流分量用于电流流向比较，适用于中性点经消弧线圈接地系统的强故障与中性点不接地系统的所有故障；后者通过比较各个检测点处零序电流有功分量大小选择故障区段，适用于中性点经消弧线圈接地系统发生弱故障的情况。综合区段定位方法适合于各种故障类型，具有很高的灵敏度和准确性。 2针对故障点定位问题，提出一种参数辨识法。该方法采用集中参数的

13、配网模型，在此模型基础上建立了单相接地故障的故障点定位时域方程，并利用暂态时域信息通过最小二乘优化算法来辨识出故障点位置。该方法更充分地利用了单相接地故障时的暂态故障信息。 3最后，提出了利用现有的配电自动化系统设备解决故障定位的实现方案：首先利用综合区段定位方法进行故障区段定位，然后在故障区段内应用参数辨识法进行故障点定位。 4仿真结果验证了以上方法的有效性和方案的可实现性。 关 键 词：中性点非直接接地系统；暂态电流分量；故障区段定位；故障点定位；参数辨识 论文类型：应用研究 ABSTRACT Fault Location is an important function of the d

14、istribution automation system. Because single phase grounding fault is the most frequently happened fault in distribution system, location of such fault is crucial to reduce outage area, shorten outage time, and thus upgrade the reliability. In China, the non-solid earthed neutral, i.e. isolated or

15、Petersen coil compensated neutral, is widely adopted in middle and low voltage distribution network. The most challenging problem encountered in locating single phase grounding fault is that the fault current is extremely weak and the fault arc is unstable too. In this thesis, the characteristics of

16、 the transient currents in single phase earthed distribution network with non-solid earthed neutral are analyzed, and the major focuses are on fault section location accurate fault location on the basis of the present situation of distribution automation system. The major contributions are as follows: 1. In this thesis, an integra