汪曉

摘要：針對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相故障后難以準(zhǔn)確選取故障回線的問題，提出一種基于自動(dòng)化后臺(tái)的選線方案。單相短路故障發(fā)生后的故障相各回饋線的電流變化主要來自線路分布電容電流變化，此電流為無功電流。其中故障回線無功電流為非故障回線與故障回線無功電流變化量之和，非故障回線無功電流變化量為該回線無功電流變化量。在此基礎(chǔ)上提出基于無功電流變化量的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)小電流接地選線方案。單相短路故障發(fā)生后，比較故障相各回饋線無功電流變化量，變化量最大的饋線為故障饋線。對(duì)配電網(wǎng)中的架空線路和電纜線路單相短路故障進(jìn)行了仿真研究，結(jié)果表明所提方法可靠性高，有較強(qiáng)帶過渡電阻能力，且不受線路架設(shè)方式影響。

關(guān)鍵詞：中性點(diǎn)不接地系統(tǒng);自動(dòng)化后臺(tái);不接地系統(tǒng);選線

電力系統(tǒng)與一般系統(tǒng)不同，屬于中性點(diǎn)非有效接地系統(tǒng)。該系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，其故障電流相對(duì)較小，所以對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生較大的影響，仍可運(yùn)行一段時(shí)間，所以故障出現(xiàn)后不會(huì)立即跳閘。在日常生活中使用小電流接地方式可在很大程度上提升供電可靠性，此外還能有效提升設(shè)備安全性，進(jìn)而保證用電人員與供電以及維修人員的人身安全。若長(zhǎng)時(shí)間帶故障運(yùn)行，特別是間歇性孤光接地故障，則會(huì)導(dǎo)致電壓過大，進(jìn)而增加事故發(fā)生率;此外故障電流還可燒壞電器，引起故障短路?；谧詣?dòng)化后臺(tái)的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)接地選線是解決該類故障的主要選線方案，因此對(duì)其的研究具有十分重要的意義。

1概述

在實(shí)際用電時(shí)，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的故障，單相接地故障是較多故障中的一種，當(dāng)出現(xiàn)該故障時(shí)，零序電壓會(huì)出現(xiàn)變化。在正常情況下，零序電壓采集值小于零序電壓額定值，如果出現(xiàn)系統(tǒng)接地故障，那么前者值會(huì)大于后者值，此時(shí)為避免損壞線路，應(yīng)盡快啟用接地選線，在進(jìn)行該操作后，將涉及的值進(jìn)行對(duì)比，通過數(shù)據(jù)對(duì)比選擇選線方式，然后在配電主站將選線結(jié)果上傳。上傳選線結(jié)果后，若系統(tǒng)給出同意指令，則可開始進(jìn)行測(cè)試指令，此時(shí)系統(tǒng)進(jìn)行跳閘選線。如果在進(jìn)行跳閘選線后，接地故障立刻消失，則可認(rèn)為本次選線正確;如果在跳閘選線后，接地故障依然存在，則選線錯(cuò)誤，此時(shí)應(yīng)啟動(dòng)線路保護(hù)的自動(dòng)重合閘。如果在對(duì)3條接地線路依次進(jìn)行上述操作后，依然不能確定接地線，那么該系選線失敗，此時(shí)發(fā)出對(duì)應(yīng)的信號(hào)，需要人為選線。

2 零序電流定值的設(shè)定

在實(shí)際進(jìn)行選線時(shí)，需要用到計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)庫功能，利用其完成對(duì)零序電流的設(shè)定，一般而言零序電流的設(shè)定可通過以下3種形式完成：

（1）手工錄入。在某些特殊時(shí)刻不能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，此時(shí)應(yīng)通過保護(hù)定值極端方式來進(jìn)行零序電流的設(shè)定，同時(shí)配合上使用手工錄入，以此將數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)庫中。

（2）通過現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)來對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)需要相關(guān)技術(shù)人員在變電站進(jìn)行人工接地試驗(yàn)，在進(jìn)行電路實(shí)驗(yàn)時(shí)，相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員進(jìn)行注意進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，然后記錄所采集到的數(shù)據(jù)，委托專業(yè)人員將數(shù)據(jù)傳入到專用計(jì)算機(jī)，然后找到對(duì)應(yīng)線路，將線路存入數(shù)據(jù)庫內(nèi)。

（3）來自實(shí)際的電網(wǎng)接地事故。變電站發(fā)生接地事故后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)采集該事故，并記錄與其相關(guān)的數(shù)據(jù)，隨后將其傳入數(shù)據(jù)庫。為確定電路的零序電流值，必須先找出接地線路。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)多種故障，單相接地故障是眾多故障中的一種，如果出現(xiàn)該故障，那么零序電流相位則會(huì)超前，即超前零序電壓90度，而此時(shí)故障線路零序電流相位則會(huì)滯后，一般是滯后零序電壓相位90度。

通過以上分析，我們可利用零序方向原件來確定接地故障線路。所以確定接地故障后，還可設(shè)定零序電流方向值，要求零序電流相位超前或滯后零序電壓相位70。以上才發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)。

3 自適應(yīng)定值的應(yīng)用

變電站在日常運(yùn)行過程中，系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)不可能一成不變，總會(huì)存在斷路器狀態(tài)的變化。在線路斷路器狀態(tài)變化的過程中，系統(tǒng)電容電流即會(huì)發(fā)生變化。由于電容電流，即零序電流會(huì)發(fā)生變化，設(shè)定單一的零序電流定值顯得不全面。針對(duì)此情況，我公司在基于穩(wěn)態(tài)零序電流的中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)接地 選線中應(yīng)用了自適應(yīng)定值。

將斷路器的狀態(tài)量作為重要的計(jì)算因子，即當(dāng) 斷路器位置為斷開時(shí)狀態(tài)量設(shè)為 “0”，斷路器位 置為合入時(shí)狀態(tài)量設(shè)為“1”，狀態(tài)量為“0”的電 路所存入的零序電流定值將不被計(jì)人選線的范圍內(nèi)。斷路器的狀態(tài)可以通過自動(dòng)化后臺(tái)進(jìn)行在線監(jiān) 測(cè)?；跀嗦菲魑恢玫牧阈螂娏鞫ㄖ导捶Q為自適應(yīng)定值。

3.1系統(tǒng)自適應(yīng)定值的設(shè)定

系統(tǒng)的自適應(yīng)定值會(huì)隨著系統(tǒng)運(yùn)行方式的變化而變化。系統(tǒng)自適應(yīng)定值的設(shè)定方法，解決了發(fā)生接地時(shí)，因系統(tǒng)中斷路器狀態(tài)變化引起的零序電流嚴(yán)重變化對(duì)接地選線的影響。

系統(tǒng)自適應(yīng)值設(shè)定方法如下：

設(shè)線路i的電容電流為L(zhǎng)（i），斷路器位置狀態(tài)量為K（i），則由條電路組成的系統(tǒng)的自適應(yīng)定值K為：

K =0.85（L（1）K（1）+（2）K（2）+L（3）K（3）+… + L（i）K（i）系統(tǒng)自適應(yīng)定值設(shè)定后，是否需要重新設(shè)定，由線路出口斷路器的位置變化決定。

3.2 單線路自適應(yīng)定值的設(shè)定

系統(tǒng)中，線路聯(lián)絡(luò)斷路器的動(dòng)作也是比較頻繁的。一般情況下，聯(lián)絡(luò)斷路器動(dòng)作狀態(tài)無法由供電公司所轄的自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，但是聯(lián)絡(luò)斷路器的操作需要事先通知調(diào)度和變電站有關(guān)值班人員。我公司在現(xiàn)有的自動(dòng)化后臺(tái)中手動(dòng)錄入聯(lián)絡(luò)斷路器的狀態(tài)量，即可完成單線路自適應(yīng)定值的設(shè)定。

設(shè)線路出口至第一臺(tái)聯(lián)絡(luò)斷路器的電容電流為L(zhǎng)（0），第一臺(tái)聯(lián)絡(luò)斷路器與第二臺(tái)聯(lián)絡(luò)斷路器間的電容電流為L(zhǎng)（1），并依此類推，第i臺(tái)聯(lián)絡(luò)斷路器的狀態(tài)量為后（i），則該條線路的自適應(yīng)定值為K =L（ 0）+（1）k（1）+（2）（2）+ L（3）k（3）+… +L（i）K（i）

單線路自適應(yīng)定值設(shè) 定后，是否需要重新設(shè)定，由線路聯(lián)絡(luò)斷路器的位置變化決定。

由上述分析可知，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)選線方法相對(duì)可靠，但其可靠性不夠穩(wěn)定，受多種因素的影響，對(duì)其影響較大為過渡電阻和運(yùn)行方式，所以具有一定的局限性，為提升其穩(wěn)定性，必須對(duì)其進(jìn)行更加深入的研究。

4 結(jié)語

利用自動(dòng)化后臺(tái)，由自適應(yīng)定值代替原來的單一零序電流定值，進(jìn)行中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)的接地選線，經(jīng)過試驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行，選線準(zhǔn)確，且設(shè)計(jì)成本較低，適合推廣。

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