10kV中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)系統(tǒng)故障檢測(cè)裝置的分析與設(shè)計(jì)

10kV中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)系統(tǒng)故障檢測(cè)裝置的分析與設(shè)計(jì),10,kv,中性,接地,配電網(wǎng),系統(tǒng)故障,檢測(cè),裝置,分析,設(shè)計(jì),中性點(diǎn)接地,配電網(wǎng)系統(tǒng) ; 2013 48 2013 , s): 1 - 6 10Ω中性點(diǎn)接地電阻對(duì)利比亞西部 30網(wǎng)的影響 . 比亞電力部和可再生能源工程 師 . 利比亞 的黎波里 大學(xué)博士 0 0. . of to to a of or of is to of be of to be by to of In of 0kV in of to a by a or be of 20/30 kV be to of 0kV to to of to be to of of 5] [6]. of is on to be as as of 摘要 變壓器中性點(diǎn)直接接地會(huì)導(dǎo)致單 相接地故障電流很高，可達(dá)到三相故障電流的值甚至更高。如此高的故障電流會(huì)破壞故障點(diǎn)（設(shè)備和操作人員），并會(huì)使地面電壓升高，從而增加高跨步電壓和接觸電壓，這對(duì)人和動(dòng)物都是危險(xiǎn)的，還會(huì)導(dǎo)致通信設(shè)備遭到破壞以及對(duì)用戶也可能造成很大的危害。這些大故障電流流過耐注塑饋送變壓器的中性點(diǎn)后就會(huì)減小。 在這項(xiàng)研究中，中性點(diǎn)接地電阻在 30其在確定與限制單相線對(duì)地故障電流通過單個(gè)或多個(gè)源饋送網(wǎng)絡(luò)時(shí)的影響都將得到解決。與此同時(shí)，安裝在 220/30 壓器的中性點(diǎn)接地電阻的特性也將得到探討。 根據(jù) 歷史數(shù)據(jù)，發(fā)生在的的黎波里地區(qū)30電站網(wǎng)絡(luò)的兩種類型的跳閘主要是由于單相接地故障引起的。 對(duì)上述在的黎波里地區(qū)提到的跳閘事件的單相接地故障電流進(jìn)行測(cè)量，將其與在相同狀態(tài)下的模擬仿真結(jié)果進(jìn)行比較。 電磁暫態(tài)計(jì)算程序）和 件程序被用于模擬這類事件的 [5] [6] 。 最后，暫態(tài)過電壓（ 被稱為工頻過電壓，在有單相接地故障電流時(shí)對(duì)正常相以及中性點(diǎn)接地的影響也要討論。 關(guān)鍵詞：中性點(diǎn)接地電阻（ 單相接地故障電流（ ，暫時(shí)過電壓，短時(shí)評(píng)級(jí)，電磁暫態(tài)計(jì)算程序（ 一、 簡介 利比亞電 力 系統(tǒng)的 660220低電壓（ 11絡(luò)之間的聯(lián)系 ； 它們也被稱為中壓（或子傳輸）網(wǎng)絡(luò)。利比亞是北非最大的國家之一 ； 它的面積約 176 萬平方公里，擁有綿延在地中海南方的海岸線約 2000公里。該國的人口約 600萬居民，其中大部分居住在沿海城市。在過去的三十年，電力負(fù)荷的需求 以 每年平均8的 增長率急劇增加。因此一直 以來，電能的產(chǎn)量 和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容 都是 滿足這種增長 的迫切 需 求 。安裝 于 30絡(luò) 中的 變電站是 355 個(gè) ，并基于在沿海城市。在 66網(wǎng)絡(luò)中，有 175 變 電站，并設(shè)在中 部 和南 部 城市。所有變電站的 總 容量是 13539 構(gòu)成比例接近 1： 2 。電纜和電力架空線傳輸是 22258公里長，而用于中壓電力架空線傳輸網(wǎng)絡(luò)的長度 達(dá)到 總 長度 的 90％ [1]。 利比亞電網(wǎng) 按照 操作維護(hù)站和傳輸線分為六個(gè)區(qū)。每個(gè)區(qū)域包含了一組 間隔開 的電環(huán)。值得一提的是，術(shù)語環(huán)表示 220 / 6620 / 30變壓器， 流入 一個(gè) 6630網(wǎng)絡(luò) ； 它被稱為主噴射點(diǎn)。圖 1 和圖2顯示的地域劃分 6操作和維護(hù)的區(qū)域和主噴射點(diǎn)，分別為 [1] 圖 電動(dòng)操作區(qū)的地理區(qū)域 圖 0網(wǎng)絡(luò) 二、 利比亞 30 網(wǎng) 和 土耳其電壓 網(wǎng) 的 接地 規(guī)范 在利比亞 30網(wǎng)中 ，通過連接 10Ω中性點(diǎn)接地電阻限制單 相 接地故障電流。 這樣一來 ，可能發(fā)生的危險(xiǎn)過高電 壓就會(huì) 減小。在 電 網(wǎng)為主線有效接地 時(shí) （如 有 黃麻保護(hù) 層的 鉛鞘電纜），根據(jù)德國規(guī)格 141，例如， 斷 電流被限制為 2此時(shí)的電壓為 跨步電壓和接觸電壓。如果這些條件不滿足，則設(shè)備 的 安全接地 方式則更偏向于 直接接地。在土耳其 ， 最常見的實(shí)現(xiàn)類型是 在 二次側(cè)通過連接 20Ω 電阻到 相電壓 為 154 / 電力變壓器 ， 限制 其 接地電流為 995 A。表 I 為 利比亞 30土耳其 網(wǎng) 中性點(diǎn)接地電阻 的 特 性 [3][4]。 表 I 利比亞 和土耳其 電網(wǎng) 中性點(diǎn)接地電阻 的 特性 三、 利比亞 30網(wǎng)的 短路電流（ 暫時(shí)過電壓 30 電 網(wǎng) 的單一來源可以 由 一個(gè) 63或 100量、 220 / 30變壓器供給。雙源饋 送電網(wǎng) 包含 220 / 30變壓器（ 63或 100?。┗?電機(jī)和變壓器。在三重源供給的 電網(wǎng) 通常是通過連中性特點(diǎn)接地電阻 利比亞 30網(wǎng)絡(luò) 絡(luò) 中性電阻 10 歐姆 20 歐姆 額定相電壓 時(shí)電流 2時(shí)等級(jí) 5 5 秒 能源消耗 （ 20000兩個(gè)變壓器和 一個(gè) 發(fā)電機(jī) 來運(yùn)行 ，有時(shí) 也連接三個(gè)變壓器。圖 3 為 兩個(gè)變壓器和一臺(tái)發(fā)電機(jī) 對(duì) 30饋電網(wǎng)絡(luò)圖 [3][4]。 圖 短路電流和暫時(shí)過電壓在不同 饋送源下的結(jié)果是不一樣的， 總結(jié)在下面的表 。 表 同 饋送源下的 短路電流和暫時(shí)過電壓的數(shù) 值 不同的饋送源 三相故障電流 KA r s 單相接地電流和壓器過電壓 中性點(diǎn)直接接地 中性點(diǎn)經(jīng) 10Ω 電阻接地 KA r s KV r s KA r s KV r s 單 一 饋 送 源 饋送源 1 臺(tái)變壓器 + 臺(tái)發(fā)電機(jī) 臺(tái) 變 壓 器 饋送源 2 臺(tái)變壓器 + 臺(tái)發(fā)電機(jī) 臺(tái) 變 壓 器 、 影響中性點(diǎn)接地電阻氡對(duì)短路電流和臨時(shí)過電壓利比亞 30單線接地故障電流的變化取決于 電 網(wǎng)系統(tǒng)中性點(diǎn) 直接 接地或 不 接地 ； 但 這 不 會(huì)影響三相短路電流。中性點(diǎn) 有效接地時(shí)，在 單一饋送源，雙饋送源和三 饋送 源 的情況下， 三相短路電流和單相短路電流幾乎相等。另一方面，當(dāng)變 壓器中性點(diǎn)是通過一個(gè) 10Ω電阻接地 時(shí) ，單 相 路接地故障電流減少到其原值的 20％，并且不超過 2對(duì)于雙饋送源，單 相 對(duì)地故障電流不超過 4 并且 在 一個(gè)變壓器和一個(gè)發(fā)電機(jī)的情況下，該單 相 接地故障電流電被降低到其原始值的 21％。但 在有 兩個(gè)變壓器 的情況下 ，單 相 接地故障電流被減少到其原始值的 20％。三 饋送 源 時(shí) ，考慮 兩臺(tái) 220/30壓器和一臺(tái)發(fā)電機(jī)作為饋送 來源 的情況， 單 相 接地故障電流降低到其原始值的 24％ 。但 在 三個(gè)變壓器作為 饋送源 的時(shí) ，單 相 接地故障電流降低到其原始值的 23 ％，并且不超過為 5這個(gè)結(jié) 果 如圖 4 中所示， 說明隨著饋送 源 數(shù)量的 增加 ，單 相 接地故障電流 與 電 壓隨之增加 。 圖 及量 數(shù) 對(duì) 單相短路電流的 影響 考慮到 安全跨步電壓和接觸電壓 ，需要保持單 相 接地故障少于 2 源 ，雙 源 和三 饋送 源中性點(diǎn)接地電阻應(yīng)該分別為是 10Ω ， 20Ω 及 30Ω 。 當(dāng)有 n 個(gè)饋送源 ， 每個(gè)饋送源的 中性點(diǎn)接地電阻值 則 等于 10*n。例如，有 6 個(gè) 饋送 源時(shí) ， 每個(gè) 饋送 源 中性點(diǎn)接地電阻為 10 ×6 = 60Ω 。 圖 5 給 出了單 相 接地故障 電流與饋送 源個(gè) 數(shù) 的關(guān)系 。 圖 接地故障 電流與饋送 源 個(gè) 數(shù) 的關(guān)系 此外， 暫 時(shí)過電壓 是 在同一時(shí)間 不同 類型 的中性點(diǎn)接地電阻 情況下 計(jì)算 的 。圖 6 給出了 暫 時(shí)過電壓 既 不受 中性點(diǎn)直接接地的30 網(wǎng) 饋送源數(shù)量的影響也不受 中性點(diǎn) 經(jīng)電阻接地 的影響 。 圖 7 給出了 中性點(diǎn)接地電阻 對(duì)單相 接地故障電流和 暫 時(shí)過電壓 的影響關(guān)系。 從圖中可以很容易 分析出， 加 大 中性點(diǎn)接地電阻 數(shù)值可以降低 單 相 接地故障電流，但 提高 了暫時(shí)過電壓。 圖 送源數(shù)量及類型的關(guān)系 圖 單相 接地故障電流和 暫 時(shí)過電壓 的影響關(guān)系 在 發(fā)生 單相接地故障 時(shí)，正常相暫 時(shí)過電壓值 會(huì) 達(dá)到 的 線電壓。根據(jù)通用電氣公 司 駐 利比亞（ 的 標(biāo)準(zhǔn)，對(duì) 于 30 網(wǎng) 的 設(shè)備必須能夠承受36時(shí)過電壓。表 示暫時(shí)過電壓6630 11 表 時(shí)過電壓 在 準(zhǔn) 中 電壓等級(jí) 的劃分 系統(tǒng)正常電壓 暫時(shí)過電壓 112066、 案例分析 選擇西部地區(qū) 30 網(wǎng)跳閘實(shí)際案例進(jìn)行研究和 仿真 。第一跳閘的案例研究是0/ 11變電站，而第二個(gè)跳閘的案例是的 的黎波里 南部 220/30/ 11變電站。 （ 20/30/11 2007 年 11 月 21 日， 發(fā)生在 電站 220/30壓器 的 跳 閘 事件 引起的 單 相 接地故障電流，造成變壓器的 10Ω 中性 點(diǎn) 接地電阻 損壞。 通過中性點(diǎn)接地 的 10Ω 電阻有下面表格中所示的特性： 表 電站的中性點(diǎn)接地電阻 特性 中性 點(diǎn) 電阻 10Ω 額定相電壓 時(shí)電流 2時(shí)等級(jí) 2s 能源消耗 80 ）記錄讀數(shù) 從安裝在 20 / 30 1 號(hào) 變壓器 上的 7的后備保護(hù)裝 置的記錄器 所提供的數(shù)據(jù) ， 以及 安裝在 電 所的 302） 號(hào) 和（ 3） 號(hào) 電纜 上的 7 距離 保護(hù)裝置的 記錄器所提供的數(shù)據(jù) ， 可以看出 ， 其中的 為單 相 對(duì)地 電流 A，而 為 故障電流，在此期間 電流降 回（ 衰減 ） 到 也就 是說，短路電流被劃分在兩個(gè)不同時(shí)間 段 。 周期（ I） ?在 1） ， （ 2）， （ 3） 號(hào) 電纜 的（ B）相故障 電流為 ? 2）和（ 3） 號(hào) 電纜在 的時(shí)間 內(nèi) 跳閘。跳閘是 因?yàn)?安裝在電纜上的 保護(hù)裝置對(duì)所述的故障原因未能奏效 時(shí)的動(dòng)作 。 ?安裝的 1） 號(hào) 電纜上 的 設(shè)備保護(hù)失敗 時(shí)， 故障 將 持續(xù)。 周 期（ ?單 相 對(duì)地故障電流 在 內(nèi) 下降到 A； 它 與 通過 30壓器 二 次側(cè)中性點(diǎn) 的電流 值相同 ，這是歸因 為 中性點(diǎn)接地 電阻 的變化。 ? 考慮到 安裝 在 纜 的 設(shè)備保護(hù)未能奏效 時(shí)， 壓器 會(huì)在 發(fā)生接地故障 后跳閘。 圖 8 給 出了 在 測(cè)量 中性點(diǎn) 短路電 流的情況 。 圖 2 ） 采用 序 模擬跳閘事件 圖 9 中所示的 是 采用 序 研究 和模擬實(shí)際運(yùn)行 電 網(wǎng) 的 方案。是 在 以下 條件 建立的 ： ?周 期（ I）中 ， 中性點(diǎn)電阻不超過 獲得一個(gè) A 的單 相 接地故障電流。 ?把 故障電阻的值改為 ，驅(qū)動(dòng) 上 述單 相接地故障電流下降到 仿真表明，在 周期 （ I）中 ， 中性點(diǎn) 電 阻發(fā)生 故 障時(shí) 電阻約為 使得單 相 接地故障電流上升到 一方面，在周期（ 改變故障點(diǎn)電阻的值， 單 相 接地的故障電流 會(huì) 下降到 圖 10 解釋了在整個(gè)模擬過程中單 相接 地故障 的電流 情況 。 圖 序的 模擬案例 1 圖 化情況 3 ）結(jié)果與討論 ?發(fā)生接地故障時(shí)，單相接地故障電流的值上升約 8明中性點(diǎn)電阻在接 地 故障發(fā)生前已被破壞。 ?安裝在 電站 220 / 30壓器的中性點(diǎn)電阻的規(guī)格不符合這些要求。 A. 案例 2 （ 的 黎 波 里 南 部 的220/30/11電站） 2010 年 11 月 27 日， 在 的黎波里 南部220/30/11電站 的 跳閘事件 ，其中一 條高 壓 單 相 接 地 故 障 電 流 是 由于在電站正面 的 電纜 發(fā)生爆炸 ，導(dǎo)致 保護(hù)系統(tǒng)跳閘 并 記錄 了 讀數(shù) 25 10Ω 的中性 點(diǎn) 接地電阻具有表 V 所示的特性： 表 V 電站的中性點(diǎn)接地電阻 特性 1 ）記錄讀數(shù) 對(duì) 安裝在 的黎波里 南 部 并與 環(huán)境保護(hù) 部門 所提供的設(shè)置進(jìn)行比較， 是符合要求的 。 從遠(yuǎn) 程 保護(hù)裝置對(duì)安裝在的 的黎波里 南部 30（ 1）線 7型的的事件記錄的讀數(shù)可以看出，該 故障持續(xù)時(shí)間是 ，單 相 接地故障電流 約為 圖 11 所示 。 圖 接地故障電流的測(cè)量 圖 12 和 13 給出了的黎波里 南部 / 1）和（ 2）電纜單 相 接地故障電流的測(cè)量 情況 。 圖 部 /1）電纜的單相 接地故障電流測(cè)量 情況 圖 部 /2）電纜的單相 接地故障電流測(cè)量 情況 2 ） 采用 序 模擬跳閘事件 跳閘的模擬過程，如圖所示 14， 得出單相 接地故障短路電流的 變化情況 如下： ? 的黎波里 南部和 電站 在電纜連接端 總的 單 相 圖 15 。 ?由 1）電纜 導(dǎo)致 的單 相 接地故障電流 是 9 圖 16 。 ?由 1）電纜 導(dǎo)致 的單 相 接地故障電流 是 圖 17。 圖 由 劃 圖 部和 電站 在 電纜連接端 總的 單 相 接地故障電流 變化情況 圖 1）電纜 導(dǎo)致 的單 相 接地故障電 流 變化情況 中性電阻 10Ω 額定相電壓 V 短時(shí)電流 2時(shí)間額定 10 秒 能源消耗 400圖 2）電纜 導(dǎo)致 的單 相 接地故障電流 變化情況 3 ）結(jié)果與討論 ?單 相 接地故障 涌流是由于 變壓器 機(jī)組 缺乏10Ω的 中性點(diǎn)電阻所造成的。 ?即使安裝 機(jī)組 變壓器 ， 三 饋送 源 的 30網(wǎng) 還是會(huì)讓 短路電流 迅速上升 。 ?當(dāng)操作 機(jī)組 從 30斷開， 30 / 11變壓器 機(jī)組也 必須斷開。 六、 結(jié)論 變壓器中性點(diǎn)接地方式點(diǎn)可以直接接地 ，通過電阻或電抗 接地 。 還可以 中性點(diǎn)不接地。每 種方式 都有不同的 適用范圍 。 中性點(diǎn)接地電阻的主要目的是減少單 相接地故障電流的值，使 跨步電壓 和接 觸電壓對(duì)人體安全。 安裝在 30 網(wǎng)的 10Ω 中性點(diǎn)接地電阻降低了單 相接 地故障電流， 它使得 在 30 網(wǎng) 中 單 、 雙重和三重饋送源 的單相接地故障電流 分別不到 24 5以及在安全的范圍內(nèi)提高了 單 、 雙重和三重饋送源 暫 時(shí)過電壓 的值 。 增加饋送源的數(shù)目 n 個(gè)，則 安裝到中性點(diǎn) 的 接地電阻值增加到 10n ，以保持單 接 地故障電流少 于 2 中性點(diǎn)接地電阻的規(guī)格并不只取決于電阻值的 ， 但也 要考慮 抵抗消耗的能量所需的時(shí)間。 安裝在設(shè)備的事件記錄器保護(hù)是非常重要，當(dāng) 電 網(wǎng)中發(fā)生的干擾 時(shí)，它可以 記錄電壓和 電流的情況 。 用 序來模擬在瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)條件 下 電壓和 電流的變化 ， 從 結(jié)果 可以看出仿真與現(xiàn)實(shí) 的匹配 程 度。 七、 建議 1） 220/30壓器中性點(diǎn)應(yīng)從 30 經(jīng)適當(dāng)?shù)碾娮?接地 ，以保證安全和確保電力和通信裝置和設(shè)備，以及工作人員在單相短路電流接地 的安全 。 2） 在 n 饋送源饋送至 30 網(wǎng)的情況下 ， 所有變壓器的中性點(diǎn)應(yīng)該安裝 10n Ω電阻，保持單相接地故障電流 少于 2 3） 中性點(diǎn)接地電阻應(yīng)該改變，使其匹配建議使用的規(guī)格 （ 10n 歐姆， 2 10 秒）。 4） 為目前的情況中，優(yōu)選在利比亞不操作多 于兩個(gè) 饋送源的 30 網(wǎng) 。 5） 為 于 現(xiàn) 有 的情況，當(dāng) 有一個(gè)發(fā)電機(jī) 從 30斷掉 ， 變 壓器 機(jī)組必須斷開連接。 6） 中性點(diǎn)接地電阻應(yīng)定期進(jìn)行檢查。 7） 準(zhǔn)建議 30 網(wǎng)的設(shè)備應(yīng)承受 36時(shí)過電壓值。 參考文獻(xiàn) [1] . ―of 009 [2] ― 007. [3] ―0 02 [4] of to in ??41380, 6 2011 [5] [6] 004 ( of in to D. ; J. 2005 2005 , s): 1 - 5 2) 配電網(wǎng)絡(luò) 統(tǒng)中 通用 接地故障指示器的 集成 h.D of in to h.D at a is to at is by is as a on of of A in 003. 摘要 這項(xiàng) 研究 描述 了 補(bǔ)償 配電網(wǎng)絡(luò) 在接地故障檢測(cè)的可能性，并 提出 一個(gè)實(shí) 用 的解決方案 —— 發(fā)達(dá)國家 通用 接地故障指示器 （ 它可以將 補(bǔ)償中性電纜網(wǎng)絡(luò)檢測(cè) 到的 接地故障 ， 故障檢測(cè)與故障指示器，由無線電信號(hào)連接到配電網(wǎng) 統(tǒng)的。 通用的接地故障指示器 是 作為零序方向保護(hù)裝置 ，它是 基于零序電流和零序電壓發(fā)生 時(shí)間 與給定時(shí)間的比較 來 實(shí)現(xiàn) 的 。 這里給出了 通用接地故障指示器和工作算法 的 框圖 。 2003 年在葉爾加瓦 （ 電纜配電網(wǎng)絡(luò) 對(duì) "故障指示器融入配電網(wǎng) 統(tǒng)"的試點(diǎn)項(xiàng)目進(jìn)行了審查。 關(guān)鍵詞 — — 電子設(shè)備、 故障定位、 電力系統(tǒng)可靠性、 電能質(zhì)量、 統(tǒng) 八、 介紹 在 實(shí)際 中，現(xiàn)有電纜和架空 配電網(wǎng)絡(luò) 的接地故障 和短路頻繁地發(fā)生。因此更快最 省錢地 找出 出現(xiàn) 故障的地方 ， 對(duì)電力工程公司是非常重要。 探 測(cè)故障 很大程度上 是取決于中性 點(diǎn)接地的類型 。低電阻接地、 補(bǔ)償和 隔離的 中性 電 接 地 方 式 被用在拉脫維亞（ 的 電纜 網(wǎng) 絡(luò) 。 一些公司 （例如，拉脫維亞 （ 力工程公司 " 的斷線檢測(cè)已用于 電纜故障指示器 (在傳出線站一級(jí)變壓器故障檢測(cè)中。 挪 威 和 德 國 的 故 障 指 示 器 ： 應(yīng)用 在"壓電纜網(wǎng)絡(luò)的接地故 障檢測(cè)中。 這些電纜故障指示器 應(yīng)用 范圍是有限的，因?yàn)樗鼈儾豢赡苁褂迷陔?纜 網(wǎng)絡(luò)與補(bǔ)償中性接地故障的檢測(cè) 中，而且 故障指標(biāo)的數(shù)目仍未足夠。 在 電網(wǎng)還沒有 安裝 補(bǔ)償?shù)牡胤剑?依舊 是 用 便 攜 式 高 諧 波 測(cè) 量 儀器 УСЗ УСЗ接地故障檢測(cè) 方式 。這些設(shè)備的應(yīng)用 范圍 是有限，因?yàn)樗?只能 使用 在欠 壓 引起 斷 路的 情況下，但這 種方式存在 危險(xiǎn) 性， 因?yàn)楣收峡梢詮膯蜗嘟拥毓收仙仙絻上嘟拥毓收匣蚨搪贰? 改進(jìn)的故障檢測(cè)， 使通用 接地故障指示器 （ 得到了更快地 發(fā)展 ，它允許補(bǔ)償?shù)碾娎|網(wǎng)絡(luò)中檢測(cè)接地故障。在歐 洲，沒有這樣的 接地故障 指示器 。 九、 檢測(cè)接地故障的可能性 接地故障檢測(cè)的方法取決于 電 網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式 。例如，在 現(xiàn)實(shí) 中接地故障 可以用 兩種方式 來 檢測(cè)： a) 使用故障指示器和集成 的 配電網(wǎng)絡(luò) 統(tǒng)。在這種情況下 可以 檢測(cè) 出 故障是 由于欠 電壓 還是因 切斷電源故障 引起的。 b） 通過使用便攜式的高諧波測(cè)量儀器。在這種情況下故障檢測(cè)只 有 當(dāng) 短路 是 由于欠電壓 引起的才能檢測(cè)到，并且耗時(shí)長 。 表 1 所示中性 點(diǎn)接地方式?jīng)Q定 用故障指示器 還是 便攜式測(cè)量儀器 來 檢測(cè)接地故障。 表 1 可以用于接地故障檢測(cè)的方法取決于中性 點(diǎn)接地 方式 1 此方法僅用于便攜式測(cè)量 儀器 ， 此時(shí) 故障 線路 是 欠 壓。 2 此方法 不用在 實(shí)際 中，因?yàn)椴唤?jīng)濟(jì)。 不同費(fèi)用 的 產(chǎn)生 是由于 故障指示燈 、 測(cè)量儀器和具體的接地故障檢測(cè)所用的方法 的不同 。 比 上面提及的方法更有效和經(jīng)濟(jì)收益普遍的接地故障的生產(chǎn)方法評(píng)價(jià)指標(biāo) (，它是所有的定向的零序保護(hù)， 原因有 ： ? 保護(hù) 工作在有接地 故障 時(shí) 的缺點(diǎn)是穩(wěn)恒電流不敏感，因此不 會(huì)再次出現(xiàn)自動(dòng)重合閘 。此外，很難計(jì)算 故障出現(xiàn)瞬間 電流和電阻的 值 。 ? 裝置在 有 高次諧波 時(shí)的 主要缺陷 是發(fā)生 故障時(shí)的高次諧波 總 和 經(jīng)常 多變，因此這種方法不是用于固定設(shè)備 （故障指示器或繼電器）。 ? 目前 25 100 高次諧波的保護(hù)是需要額外的電源裝置，此外是需要為在變電站的繼電器安裝特殊 濾波器 。 因?yàn)椴唤?jīng)濟(jì)所以在實(shí)際中 此方法 應(yīng)用很少 。 十、 通用 接地故障指示器 作為一種基于零序電流和零序電壓在發(fā)生與給定的時(shí)間的時(shí)間比較的零序方向保護(hù)裝置，實(shí)現(xiàn)了通用的接地故障指示器。作為零 序 電 流 3 零 序 電 流 互 感 器（ " 或零序電流傳感器被安裝 在 變壓器 上 以及零序電壓 3— — 電壓變壓器安裝在變電站 （一個(gè)用于所有符合 該指標(biāo)衡量零序 電流和零序電壓和它們之間的角度。 如果 通用 接地故障指示器 確定 故障 （見圖 1）： ? 零序電流 3于設(shè)定值 10 ? 零序電壓 3高于設(shè)定值 20V ； ? 相角在 3 3間 ，φ1 ≤ φ ≤ φ2 ， φ — —工作區(qū)域 ； φ1 ； ≤ φ2 ；— —工作 區(qū)域的邊界。 圖 工作 示意 圖 在圖 1 可以看到指標(biāo)的工作 區(qū) 和 非 工作區(qū)。在線路正常的 情 況如果未出現(xiàn)故障，零序電流 3是在工作區(qū)中，但在 有 接地故障時(shí)， 零序電流減小和 3角度改變， 上 述的指示器 工作區(qū)和 接地 故障 之間的 角 發(fā)生偏轉(zhuǎn) 。 在實(shí) 際 中，其指標(biāo) 是在 工作區(qū) –80°和 +80 °之間調(diào)整或 –80°≤ φ≤ +80 °。 零序電流 3零序電壓 3三種臨界情況 如 圖 2、 3 和 4 所示。 故障指示器 作為 首要的 不斷測(cè)量 3后， 這取決于角度 φ 之間固定故障調(diào)整指標(biāo)。 ??? ?? （ 1） 表示 當(dāng)滿足 時(shí)，有： ????? ????2 d is a g r e （ ） T 表示時(shí)間周期。 在 實(shí) 際中， 指標(biāo) 不斷 進(jìn)行調(diào)整，它取決于測(cè)量的時(shí)間范圍和其工作區(qū) 如 下： m ? 和 m e a s ?? 示指示器測(cè)量時(shí)間： 從零序電壓 3等于 0 ， 零序電流 3于 0 的時(shí)刻。 指示器非 工作區(qū) 如下 ： m e a s ?? 1） 指示器理想工作狀態(tài)： 0m ? 圖 2 2) ?=?80o ， 3前 3臨界狀態(tài) ： m ? ?圖 3 3) ?=+80o ， 3后 3臨界狀態(tài)： 圖 4 通用接地故障指示器框圖如圖 5 所示。在變電站中壓電纜網(wǎng)絡(luò)安裝 (A) 是一個(gè)獨(dú)立的單位，包括一系列連接的零序電流傳感器 （ 1）、 一 次 諧波濾 波 器 （ 2） 的和比較器 （ 4） ， 被連接到執(zhí)行在網(wǎng)站的單元 （ 5） 耦合到變送器 （ 13），通過一個(gè) 通 信通道傳送信號(hào)到一個(gè)接收器 （ 14）。接收機(jī) （ 11） 的零序電壓連接到其他輸出的比較器 （ 4），而子站單元 (B)的 安裝，包括串聯(lián)連接的零序電壓傳感器 （ 6） 一 次 諧波 濾波 器（ 7）和電壓比較器 （ 8） 連接到發(fā)射機(jī) （ 9） 的零序電壓，通過電信通道 （ 10 ） 傳送到接收機(jī) （ 11） 的零序電壓的測(cè)量。在調(diào)度中心安裝裝置 （ C ） 組 成 的 系 列 中 連 接 接 收機(jī) （ 14） 和一臺(tái)電腦與軟件 (15)。 圖 十一、 故障指示器并入配電網(wǎng) 統(tǒng) 為了 改進(jìn)故障檢測(cè)使它更快，一個(gè) 名為 "故障指示器融入配電網(wǎng) 統(tǒng) "的 試點(diǎn)項(xiàng)目 就 是為 "布 網(wǎng)絡(luò) 成立 的。要連接 49 個(gè) 故障指示器 （例如， "司的 "700" 故障指示器） 到 統(tǒng)中，已經(jīng) 制定 了這些指標(biāo)的數(shù)據(jù)傳輸和注冊(cè)制度。 2002，在葉爾加瓦電纜和架空網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了這個(gè)系統(tǒng)。 這一項(xiàng)目的主要思想是： 從指 示器迅速地把 故 障信息傳遞給調(diào)度中心。 該系統(tǒng)包括以下 部分 （參見圖 6）： ? 連接 控制器的無線電廣播發(fā)射機(jī)。其安裝在變壓器站以及連接故障指示器。發(fā)射器必須接收各 指示器 信號(hào)，并將信息傳輸?shù)綗o線電接收機(jī) ； ? 連接 控制器的無線電接收機(jī)。其安裝在調(diào)度中心 （一個(gè)用于所有分布網(wǎng)絡(luò)子公司）。接收方必須從發(fā)射機(jī)接收信號(hào)，并將信息傳輸?shù)秸{(diào)度 員的 計(jì)算機(jī) ； ? 計(jì)算機(jī)程序必須安裝在調(diào)度 員的 計(jì)算機(jī)。這 樣可以看到 故障發(fā)生的位置和閃爍的指示燈。 該系統(tǒng)在 146,1125 線電頻率工作。在故障情況下的調(diào)度員立即 從 該程序的計(jì)劃和數(shù) 據(jù) 庫 檢測(cè)故障選線。 圖 6 故障指示燈數(shù)據(jù)傳輸和記 錄 （ — 故障指示器） 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 該系統(tǒng) 可持續(xù) 工作大約兩年 而 無任何缺陷。 十二、 結(jié)論和今后的工作 更加可靠、 有效、 經(jīng)濟(jì)上合理補(bǔ)償?shù)纳窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)在接地故障檢測(cè)方法是使用通用接地故障指示器 （ 連接到配電網(wǎng) 統(tǒng)的無線電信號(hào)。 它將 有 以下優(yōu)點(diǎn)： ? 能 夠檢測(cè)接地故障補(bǔ)償中性電纜網(wǎng)絡(luò) ； ? 網(wǎng)絡(luò) 穩(wěn)定性 更可靠和更少的干擾 ； ? 故障檢測(cè)時(shí)間 比 之前 少 2~3 倍 ； ? 故障檢測(cè)需要的費(fèi)用 更少 ，，因?yàn)闆]有必要 安排 電力工程公司工作人員開 車到每個(gè)變電站 ； ? 在故障調(diào)度程序的情況下可以自動(dòng)接收信息從各項(xiàng)指標(biāo)。 如何檢測(cè)接地故障最好的方法之一可能是設(shè)備可以自動(dòng)測(cè)量從變電站到 故障點(diǎn)的 距離，但它是不可能找到準(zhǔn)確、 可靠和簡單的數(shù)學(xué)算法，能使用設(shè)備 檢測(cè)出 各種 接地 故障。這是 以后的 工作。 參考文獻(xiàn) [1] ―Релейная защита и автоматика систем электроснабжения‖ М.: Высшая школа, 1991,496. 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