浅谈如何缩短400V厂用电系统接地查找时间

浅谈如何缩短400V厂用电系统接地查找时间

李丹

大唐洛阳首阳山发电有限责任公司洛阳471900

摘要：目前，对于某发电厂400V厂用电系统，发生接地故障时，查找接地的时间总是比较长，对于小电流接地系统，由于发生单相接地时，接地电流较小，且不会形成短路回路，允许带接地点继续运行1-2小时，但是由于非故障相电压上升为线电压，如果故障不能很快消除，极易发展成为相间故障，对电网的安全运行造成威胁，所以需要尽快选出故障线路，缩短400V厂用电系统接地查找时间，以便运行人员及时采取措施加以处理，防止故障进一步扩大，有效保证电网的安全运行。

关键词：400V厂用电系统；接地故障；缩短；安全运行

一、前言

目前查找接地，针对厂用电400V系统，最快也要2个小时，有时故障点不明显，也会查找2天，针对以上情况，要想改变这种现状，必须改变现有交流接地查找方式，通过增加微机小电流接地选线装置，快速找到接地支路，以缩短厂用电系统接地查找时间。

二、MLN小电流接地选线装置

根据某厂目前400V厂用电系统情况，实施MLN98微机小电流系统接地选线装置改造：浪拜迪公司电气公司生产的MLN98微机小电流系统接地选线装置是小电流装置换代产品，是集十几年技术和经验的结晶，在软件和硬件方面作了重大的改进。采用液晶汉字显示，结构紧凑，使用简便直观，参数更改方便，选线准确可靠。该装置适用于电力系统中性点不接地或中性点经电阻、消弧线圈接地系统的单相接地选线，可广泛用于发电厂、变电所及大型厂矿企业的供电系统作为线路和母线单相接地故障报警或用于线路接地保护跳闸。

（一）装置的主要特点

适用于有无消弧线圈系统或电阻接地系统；

适用于架空线电缆线系统；

适用范围广，长短线不限，并联运行的出线数不限；

选线方案先进，选线准确，带方向，可区分线路和母线接地；

用DSP芯片作为核心运算控制单元，抗干扰能力强，可靠性高，运算速度快；

采用分层的双CPU结构，各模块系统相关性小。提高了运行的速度、可靠性；

大屏幕汉字显示液晶实时帮助可指导工作人员进行正确的操作；

定值、参数可以设置，采用十进制数值输入，不需要调整任何电位器或开关；

运行、设置、调试多界面，可方便用户的管理；

线路编号设定可输入

装置故障报警、失电报警、接地报警都设一组常开接点，适应不同现场需要；

（二）装置技术参数

电压等级：最多2种电压等级；

母线段数：4段；

出线数：每段母线并联运行出线数不限，可以任意组合；

接地方式：适用于中性点不接地、消弧线圈接地或电阻接地系统；

出线方式：电缆或架空线；

报警输出触点容量：AC250V2ADC30V2A

远动输出触点容量：AC250V2ADC30V2A

跳闸输出触点容量：AC250V5ADC220V5A

额定工作电压：交流220V10%

额定工作频率：50Hz

环境温度：-10℃~+50℃；

相对湿度：<90%

（三）装置选线原理

1.MLN小电流接地选线装置的选线方法有零序电流比副比相法、五次谐波法、暂态能量方向法等。

零序电流比副比相法是利用零序电流的稳态量选线，小电流系统发生单相接地故障时，故障线路的零序电流为其它非故障线路零序电流之和，原则上接地线路电流时这组采样值中最大的，且接地线路容性无功功率方向为母线流向线路，与非接地线路容性无功功率方向相反。此方法只适用中性点不接地或电阻接地的系统，不适用于消弧线圈接地系统。

五次谐波法用于消弧线圈接地系统的选线，发生接地故障后，由于消弧线圈对五次谐波阻抗增大五倍（相对与基波），线路对地电容的五次谐波容抗降低了五倍，故消弧线圈的过补偿不影响故障线路和非故障相路的五次谐波电流方向相反，故障线路五次谐波最大的规律。

暂态能量方向法根据小电流接地电网单相接地故障时电压电流变化的特点，利用中性点电压、故障相电压和零序电流构造的能量曲线的斜率来进行故障选线。

2.装置的启动采用零序电压启动，小电流接地系统出现零序电压有三种情况：

接地、PT断线、铁磁谐振，当零序电压大于启动值时，装置对零序电压进行采集、计算分析，判断是哪种情况，如果是某种频率的铁磁谐振，装置启动消谐电路，铁磁谐振在强大的阻尼作用下迅速消失，如果是PT断线则报警，如果是接地则启动选线，根据系统状态，选用不同的算法，利用多种算法进行综合判断。

（四）调试要求

MLN小电流接地选线装置具有完善的自检及调试功能，为了保证装置的正常工作，必须做系统调试。

由于装置采用相对方向判断原理，所以一定要保证信号极性正确，否则会出现误判，无法正确选线；所以必须保证接线的正确性。对于同一间隔内并列出线双回路应在各条电缆上穿上零序CT，然后将CT二次侧同名端并联后引入装置，对于同一间隔带两种不同负荷的线路，则分别引零序信号线至装置。

零序电压、零序电流信号线校对正确后，对应引入装置输入信号的端子排上、

进入设置菜单，按菜单项逐项设定各项的参数值。

粗略确定装置输入信号是否合适：估算一下系统总的零序电流（I0）和线路零序电流（IL），当发生单相接地时，保证能为装置提供20mA以上的零序电流，20mA<（I0-IL）/K<700mA（K为线路CT变比）。给装置输入的最大电流值，应视所订购的装置内的小CT的容量为上限值，不能超过要求的电流值。内部小PT的电压值要求不超过100V.

（四）对于零序CT的要求

1.零序互感器的选择

通过估算，可得到系统总的零序电流，然后进行CT选择，CT选择的基本原则时：线路发生单相接地时，安装在该线路的零序CT，二次侧能够提供大于20mA且小于700mA的零序电流。

设系统总的零序电流为I0，以一条线路零序电流为IL，CT变比KL（也称电流变换灵敏度）则应满足：20mA<（I0-IL）/K<700mA从而确定CT变比。

2.零序互感器的安装

（1）对于架空线

（a）对于零序电压信号，PT采用开口三角形式；对于零序电流信号，有ABC三相CT时，采用零序过滤器形式，如图（1）

（b）对仅有AC两相CT缺B相CT，注意应采用变比，精度与AC两相完全一致的B相CT.

（2）对电缆出线：PT信号采用开口三角接线方式，CT信号采用套装零序CT的方法，且极性面朝上，零序CT二次非极性端接地。

3.零序互感器的安装的要求

所有零序CT的极性必须一致，保证所有引入装置的CT的极性一致，极性面向上，二次非极性端接地。零序互感器适用于电缆出线系统，一般加装于电缆头的下方。零序互感器上方电缆外皮接地线必须穿过CT后在线路侧接地；零序互感器下方电缆外皮接地则不能穿过零序互感器，避免形成短路环。应注意电缆固定卡子与电缆外皮应绝缘；严禁接地线与固定卡子接触。

全部为电缆出线的系统，通常每条出线加装一零序互感器，二次线接入装置，CT的极性保持一致。

全部为架空出线的系统，通常只有A、C两相CT，这种情况下，B相必训加装CT，并与A相C相CT的精度变比等特性一致，接成零序过滤器形式，引入装置。

对于混合系统，既有架空出线，又有电缆出线的系统，三相CT零序过滤器方式产生的零序电流与电流互感器产生的零序电流的极性要一致。

三、结束语

改造后的小电流接地选线装置，在实际运行中，发挥了很好的作用，发生接地时，可以迅速找到接地支路，缩短了查找接地支路的时间，有效将查找接地时间缩减为10分钟以内，有效缩减了某厂400V厂用电系统查找接地的时间。

参考文献：

[1]王国华.微机小电流接地选线装置应注意的问题[J].供电.2003.20（3）：42-45

[2]段华伟、王为民、刘秀梅小电流接地选线装置的原理及应用[J].科技情报开发与经济.2004.15（5）：264-265