《小电流接地系统单相接地保护装置的研究.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小电流接地系统单相接地保护装置的研究.pdf（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第22卷第3期2010年8月宁德师专学报(自然科学版)Journal of Ningde Teachers College（Natural Science)Vol.22 No.3Aug.2010收稿日期：20100614作者简介：吴艳（1976-），女，讲师，辽宁本溪人，现从事计算机应用的研究.E-mail：摘要：针对中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地系统，存在的熄灭接地电弧能力低及系统发生人身感电时、间接性接地过电压时、设备内部故障接地时，无保护能力的问题.在深入研究保护方法的基础上，利用先进的电子技术结合电气原理，将上述系统变为智能接地系统运行的保护方案.同时，介绍了智能接地系统的构
2、成、工作原理、功能与特点及系统运行情况.关键词：人身感电；智能式接地系统；保护方法中图分类号：TM 862文献标码：A文章编号：1004-2911(2010)03-0271-04小电流接地系统单相接地保护装置的研究吴艳1，杨雪飞2（1.辽宁科技学院信息工程系，辽宁 本溪117004；2.辽宁锦州322研究所，辽宁 锦州121000）1电力系统接地方式概况目前，电力系统的中性点运行方式有两大类型，一为直接接地的大接地电流系统，另一为中性点不直接接地的小接地电流系统.以上两种系统由于接地方式不同，则运行特征也随之不同：前者在系统发生单相接地时，会产生很大的短路电流，而不允许单相故障点在系统中长期运
3、行；不直接接地的系统，在系统发生单相接地时，产生的接地电流不是很大，为系统的对地电容电流，同时系统线电压保持对称性，不影响用户的正常用电，所以允许单相接地点在系统中长时间运行，可减少系统停电次数，提高了供电可靠性.正因为小接地电流系统，具有长时间带单相接地点运行的特性，表现了对用户不间断供电的良好一面，因而在3.3KV、6KV、10KV、35KV、66KV的电网中得到了普遍推广与应用.中压电网以35KV、10KV、6KV三个电压应用较为普遍，其均为中性点非接地系统，但是随着供电网络的发展，特别是采用电缆线路的用户日益增加，使得系统单相接地电容电流不断增加，导致电网内单相接地故障扩展为事故.小电
4、流接地系统接地方式有三种形式：中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地.为了解决小接地电流系统存在的以上难点问题，进一步提高系统安全运行的水平，特别是扼制人身感电伤害，同时考虑又不影响小接地电流系统的运行特性，研制小电流接地系统单相接地过电压、消弧、人身感电保护装置.2接地保护装置设计方案成套装置以接地保护装置为核心，数据实时采集，计算装置安装处母线电压，并通过相、线电压、零序电压的变化和接地电流的变化，识别系统有无接地和接地的相别.如果系统某一相发生接地时，接地保护装置准确快速开出相应相别分相开关合闸指令，开关合闸后，将接地相与接地网100%的重复接地起来，让接地相与大地强迫等
5、电位，转移接地故障点处的接地电流，使接地故障点处的电流趋于零，电弧不能维持而熄灭，从而对人身感电、设备内部接地及接地故障引发的相间短路和过电压等情况起到保护作用.成套装置由分相操真空开关、隔离开关、零序电流互感器和由接地保护装置、接地选线装置、驱动闭锁单元所组成的中央控制系统等主要元件构成.从装置的接线方式上看（接线原理图见图一），其成套宁德师专学报（自然科学版）2010年8月?!?#$%?&$%?()*+,#-./#-?./#-?&-?&-?./&-./?/?/?01装置一端与变电站的10KV母线相连，一端与变电站的接地网相连.其中所用的接地保护装置、接地选线装置，是我们专门为分相自动直接接
6、地保护成套装置而研制的控制、保护与自动化装置.所用的分相操作开关，是一个10KV单相真空开关，成套装置可以分别实现对A、B、C各相100%接地的要求.3接地保护装置的实现3.1硬件设计在本装置中采用3片A/D，12通道同步采样.每周波采样480次.3.2软件设计单相接地故障从接地时间可分为：稳态接地、瞬时接地和间歇性接地；从接地性质又可分为：金属性接地和高阻接地.每种接地形式的接地特征有所不同，所反映的零序电压也有不同.稳态接地接地持续时间长，零序电压比较稳定；多数单相接地都为瞬时接地，一般可自行恢复，持续时间在40ms以内，零序电压变化较大；间歇性接地危害较大，它是一个重复击穿恢复的过程，造
7、成非接地相电压升高，容易引起绝缘击穿，发生相间短路事故，其零序电压为非正弦函数.金属性接地零序电压稳定，幅值较高；高阻接地零序电压幅值较低.小接地电流系统分相自动直接接地保护成套装置的工作原理是将接地相与地网直接相连，如果判断相别错误，将会造成相间短路故障，其后果会非常严重，因而接地相别判断的准确性特别重要.同时为起到人身感电的保护作用，尽量缩短感电时间，要求装置具有很快的启动速度，其判断的灵敏度也十分重要.接地故障判别主要依据是零序电压，我们采用零序电压突变量幅值和相位变化作为判别条件.系统正常运行时会存在一定的零序电压，发生单相接地时零序电压在幅值和相位上会发生变化.从图2可以看出，当刚发
8、生单相接地时，零序电压（红线）不但没有上升，相反却下降了，其原因是接地产生的零序电压与原有系统正常运行时零序电压相位不同，而零序电压增量（蓝线）真实表现了接地时刻零序电压的变化.图1系统接线原理图采样通道数采样速率1320KHz2180KHz3110KHz480KHz272图3(e)两相短路波形图3(c)相接地保护波形图3(d)高阻接地波形为提高判别的准确性，还使用零序电压还原修正法和理论计算轨迹与实际采样计算轨迹比较的方法.在某些情况下，如铁磁谐振、PT断线，也会出现较大幅值的零序电压，但此时零序电压的幅值和相位关系与接地的零序电压有很大不同，通过理论计算轨迹和实际采样轨迹的比较，可以有效避
9、免对非单相接地误判的情况.间歇性接地是一个瞬时接地连续发生的现象，是一个接地、消失、再接地的变化过程，会产生很高的过电压，威胁系统的安全运行.由于间歇性接地产生零序电压变化与稳态接地是有区别的，为此增加了相关识别程序并增加相电压斜率变化来进行判断，再通过智能接地保护装置把间歇性接地变成了一种稳态接地，不再产生接地、消失、再接地的变化过程，从而对间歇性接地起到有效的保护作用.4验数据分析4.1分相动作波形从图3的3个波形图可以看出，接地保护动作后接地相为稳态接地，相电压为零，非接地相上升为线电压，零序电压为相电压，而线电压不变.4.2高阻接地动作分析图3(d)发生接地时的零序电压（u0）为3.3
10、v，接地阻抗为3300，为动物（鸡）感电波形.接地保护动作时间为47ms，接地恢复后，鸡未受到任何伤害，也证明本装置对人身感电具有保护作用.4.3非单相接地闭锁图3(e)中ua、uc两相出现短路，ua、uc相位相差180度，ub变为线电压，uab电压产生畸变，u0为相电压，此时保护装置未开出动作，实现闭锁.5结论接地保护装置设计采用了零序电压位移、相电压斜率变化提高选相判断的准确性和灵敏性；根据保护动作前后零序方向变化、零序阻抗变化以及差值选线方法，判定故障回路，从而提高选线的准确率.采用了断路器在电压差等于零时合闸与通过的电流过零时分闸的控制技术，使接地保护装置投入与退出系统运行图2零序电压
11、变化图零序电压增量零序电压襍4353252151050图3（a）相接地保护波形图3(b)相接地保护波形吴艳等:小电流接地系统单相接地保护装置的研究第3期273宁德师专学报（自然科学版）2010年8月时，减少系统对地电压的追加变化而产生附加的过度过程.利用先进的电力电子技术集接地选相、选线、保护功能为一体，创新了电力系统分相自动接地方式及用转移电流熄灭接地点电弧的方法，是小电流接地系统一种理想的接地保护装置.参考文献：1莫正康.电力电子应用技术M.第3版.北京：机械工业出版社,2008.2栗玉霞.电力配电网单相接地故障选线技术的发展J.科技资讯，2007（29）：38-39.3谢运祥,欧阳森.电
12、力电子单片机控制技术M.北京：机械工业出版社，2007.4薛永端,陈羽.利用暂态特征的新型小电流接地故障监测系统J.电力系统自动化，2004（24）：56-58.Designing the single-phase protection device for the smallcurrent grounding systemWU Yan,YANG Xue-Fei(Department of Information Engineering of Liaoning Institute of Science and technology,Benxi Liaoning 117004,China)Abs
13、tract:In this paper,considering the isolated neutral or with resonant grounding in small current grounding system,ground-ing arc extinguishing capacity of the existing system at low and personal sense of power,the indirect grounding voltage,the de-vice internal ground fault,the non-protection issues
14、,an in-depth method of protection is studied.Based on the use of ad-vanced electronic technologies electrical theory,the above system is altered as an intelligent grounding system for the protectionof programsrunning.At the same time,the paper introduces its grounding system,working principle,functi
15、on and features ofthe operation of the system.Key words:personal sense of power;intelligent grounding system;protecting methodPrevention,treatment and utilization of Spartinaanglica Hubb in Ningde coastal areasDINGJian-fa(Bioengineering Department of Ningde Normal University,Ningde Fujian 352100,Chi
16、na)Abstract:Spartina anglica Hubb has now widely grown in every city along the coastal areas of Fujian province and the coastalareas in Ningde are seriously invaded.With the expansion of the area,the ecological balance in the coastal areas of Ningde hasbeen damaged,which hinders the local economic development.The paper introduces the general knowledge of Spartina anglicaHubb and the distribution of it in the coastal areas of Ningde,and briefly explores the harm,prevention,treatment,and utiliza-tion of it.Key words:Spartina anglica Hubb;prevention and treatment;utilization（上接第257页）274