与探讨小电流接地选线装置的应用及缺陷.pdfVIP

探讨小电流接地选线装置的应用及缺陷 沈 聪 (甘肃电投鼎新风电有限责任公司 甘肃 酒泉 73500) 【摘要】介绍了小电流接地系统的特点，就如何正确选择故障线路进行了分析；分析小电流 接地选线装置的缺陷，提出了整改措施。 【关键词】小电流接地：选线装置；缺陷 0 引言 2011年酒泉风电投产以来，发生了多起电缆设备故障，引发了几次大规模的风机脱 网事故，引起了国家电监会、国家电网公司及各发电企业的高度重视。针对上述问题， 西北电网有限公司召开了2011年度西北电网第二季度风电场协调会，对防止风机大规 模脱网提出了相关技术措施，其中一条就是落实35KV集电线路单相故障快速切除的措 施，利用小电流选线保护快速切除故障线路，若小电流选线装置选择错误或选线失败， 则通过跳开主变低压侧开关的方式切除故障。 1小电流接地系统 在我国6kV～35kV电力系统中，变压器的中性点多采用不接地或经消弧线圈接地方 式，简称为小电流接地系统。在小电流接地系统中，发生单相接地故障时，故障相电压 降为零，非故障相电压升高为相电压的√3倍，但三相之间的线电压仍然保持对称，故 障电流仅为系统对地电容电流，数值往往较负荷电流小得多，对供电负荷没有影响，因 此规程允许继续运行1～2h。但在酒泉风电的实际运行中，风电送出采用35kV电压等级， 因35KV电缆头爆炸由单相接地故障发展为相间短路，造成电网电压降低，同时由于风 577 机不具备低电压穿越能力，是造成风机大规模脱网事故的主要原因。因此，迅速确定接 地点、消除单相接地故障对系统的安全运行有着十分重要的意义。 2接地选线检测装置判据分析 2。1 判据产生的原理 在小电流接地系统中，正常情况下，系统三相电压对称平衡，三相对地电容相等， 在各馈出回路的零序电流互感器中无零序电流流过，当某回路发生单相接地故障时，电 压互感器开口三角绕组输出零序电压，系统各回路的零序电流互感器中，原方均有零序 电流流过，零序电流互感器副方均输出二次零序电流，但因故障和非故障回路所通过的 电流大小和方向不同，可根据其零序电流的大小和方向进行故障判断。 2．2装置的判据分析 2．2．1用零序电压作为启动判据。当小电流接地系统发生单相接地故障时，电压互感 器开口三角产生零序电压，当零序电压大于整定值时装置启动，进行分析判断。 2．2．2用零序电流的方向和大小判断出接地回路。非故障回路的零序电流为本回路的 电容电流，其方向超前零序电压约90。。故障回路的零序电流等于本系统所有回路零序 电容电流之和减去本回路的电容电流之差，其值应是最大的，其方向滞后零序电压约 90。，与非故障回路的零序电流方向相反，以零序电流的方向和大小可以明确地选出接 地回路。 578 ’、，4、 中国风电生产运营管理(2013) o电网技术 i遗缝保护装鼗 _i i ． i’{ 图1零序电流电压接线图 3小电流接地选线装置的缺陷 3．1 酒泉风电基地某风电场采用山东山大电力技术有限公司生产的TY—06型小电流接 地选线装置，当线路发生单相接地故障，装置正确动作率高，但在非故障下出现电压互 感器一次侧单相保险熔断会启动选线并跳闸的缺陷。由于一次侧保险熔断，造成三相电 压不平衡，在一次侧的零序线圈上产生零序电压，反映到二次侧，就有如下波形所示： 主§}标：u时姐廿2$秒l们it耖右糟标11肘|盼26秒1idt秒射何差2厦秒 通过波形显示，在这种情况下二次零序线圈有33V左右的零序电压，此电压越过了 接地启动的25V定值门槛，造成装置的接地选线启动。经过分析，TY—06小电流选线装 579 置在设计时未考虑PT断线闭