小电流接地选线装置

BC-XDL小电流接地选线装置

一、前言

随着电力系统规模和容量的扩大，中压电网逐步采用了中性点经消弧线圈接地的运行模式，且一般又运行于过补偿方式，由此也导致了单相接地故障选线的困难。近年来，一些基于谐波分量、首半波、有功分量、小波分析、负序电流、零序导纳、信号注入、残流增量等方法构成的接地选线装置相继问世，但在实际应用中选线正确率仍然不高。目前，这一问题正成为改善电能质量、提高供电可靠性的主要困难之一。

正是在这种背景之下，经过多年的分析研究，我公司找到了以往选线方法正确率低的两大原因：

其一，暂态过程数学模型的复杂性决定了单一算法的局限性。随着消弧线圈的应用，极大地降低了所有稳态算法的灵敏度，暂态算法也因此成为解决问题的基本方向。然而过补偿电网单相接地时的暂态过渡过程是随电网参数、接地瞬时角度、接地阻抗的不同而千变万化的，任何单一算法均不能满足实际需求。

其二，零序电流互感器误差过大。多数选线方法，尤其是稳态算法，严重依赖于互感器的精度，有些甚至需要配备高精度互感器，而工程实践中，广泛应用的是安装方便且造价较低的开启式零序电流互感器。由于漏磁，其线性误差和角度误差较大，相对于微弱的零序电流信号，经常使选线失败。

在上述研究基础上，历经数万次模拟试验，我公司开发出了*新一代产品。

装置技术性能指标符合DL/T 478-2001《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》、DL/T 871-2004《电力系统继电保护产品动模试验》、DL/T 872-2004《小接地电流系统单相接地保护装置》等国家有关行业标准的规定，并通过了电力工业电力设备及仪表质量检验测试中心的检测。

 

二、装置功能

装置用于３～６６ＫＶ中性点经消弧线圈或电阻接地及中性点绝缘的中压电网单相接地选线及铁磁谐振消除，功能如下：

  1.接地选线：线路或母线单相接地选线；

  2.保护跳闸：线路单相接地发生后，经延时输出跳闸信号；

  3.消除谐振：检测并消除各种频率的铁磁谐振；

  4.故障报警：发生接地、谐振，以及装置故障、装置失电时，产生报警号；

  5.通讯功能：支持多种通讯规约，具有三种常用接口，能够配合各种ＲＴＵ和主站系统；

  6.记录查询：可分别查询接地事件、谐振事件等记录。

 

三、原理简介和特点

装置硬件系原理简介如下：

装置应用先进的软硬件设计方法，以暂态过渡过程为分析基础，实现接地选线。硬件方面，应用录波技术和超大规模逻辑电路，实现数据采集完全硬件化；应用同步采样技术，保证了分析数据的精准。算法方面，专门针对难度*大的过补偿高阻接地成功开发了核心算法。装置还运用其它多种算法同时分析，以动态权值处理多条回路多个算法的判别打分，使选线运算更加可靠、稳定。装置实现了低阻接地选线正确率达到１００％，高阻接地选线正确率大于９５％（不误动）的优异性能。

装置特点如下：

  1.选线灵敏度极高，在零序电压仅为５Ｖ时，仍能稳定可靠地选线；

  2.相比于以往暂态选线算法，没有死区，适应性强；

  3.可广泛地与工程上使用的各种零序电流互感器匹配，甚至在不同厂家不同规格零序电流

    互感器混配的情况下，仍能可靠工作；

  4.采用多处理器。主处理器使用**工控芯片386EX，具有强大的管理／控制／显示／通

    讯能力；运算处理器使用ＴＩ公司的ＤＳＰ芯片，具有强大的高速运算能力，用以完成

    实时监测和选线分析运算；

  5.完全的模块化设计，后插式结构，取消机箱内部连接导线，减少了故障环节，提高了可靠性，

    并可现场快速排除故障；

  6.采用大屏真彩液晶，实时显示电压数据；

  7.全汉化的多级菜单，完善的人机交互界面，操作简便；

  8.强大的参数管理功能，所有参数均可菜单设定，调试简单，免维护；

  9.完善的自检能力，运行当中能够自诊断并处理故障；

 10.强大的存储能力，可以存储多次故障信息和录波数据；

 11.具有RS-232／422／485三种通讯接口，菜单选择，无需硬件跳线。

 

四、技术指标

  1.母线段数： 1～4段（具体见设备选型表）

  2.输入信号

    (1)电压输入路数： 1／2／4路 （具体见设备选型表）

    (2)电流输入路数： 15～44路  （具体见设备选型表）

    (3)电压有效范围： ≤ 160Ｖ   （极限 250Ｖ)

    (4)电流有效范围： ≤ 0.5Ａ   （极限 1.0Ａ)

    (5)电压输入功耗： 〈 0.1ＶＡ （输入 100Ｖ）

    (6)电流输入功耗： 〈 0.1ＶＡ （输入 0.5Ａ）

  3.选线性能

    (1)启动电压：  5～50Ｖ（可调）

    (2)计算时间：   ≤ 2Ｓ

    (3)电压灵敏度： 可小至 5.0Ｖ

    (4)电流灵敏度： 可小至 0.5ｍＡ（稳态算法）

                    可小至 4.0ｍＡ（暂态算法）

  4.消谐参数

    (1)消谐路数：   1～4路（根据母线段数）

    (2)低频频率：二分频，三分频

       启动电压： 25～ 40Ｖ（可调）

    (3)高频频率：工频，三倍频及以上

       启动电压：140～160Ｖ（可调）

    (4)持续时间：  1～ 10周（可调）

    (5)间隔时间： 50～500周（可调）

  5.报警参数

    (1)输出种类： 段别输出4个、类别输出2个、总报警1个

                  装置故障报警1个、掉电报警1个

    (2)报警延时： 0～999Ｓ（可调）

    (3)触点容量： ＡＣ250Ｖ／3Ａ

或  ＤＣ 30Ｖ／3Ａ

  6.跳闸参数

    (1)跳闸路数： 15～48路（根据电流路数）

    (2)跳闸延时： 0～65535Ｓ（可调）

    (3)触点容量： ＡＣ250Ｖ／ 16Ａ

            　或  ＤＣ125Ｖ／ 16Ａ（接通时）

              或  ＤＣ125Ｖ／0.2Ａ（分断时）

              或  ＤＣ 30Ｖ／ 16Ａ

    (4)跳闸脉冲：500mS

  7.记录能力

    (1)接地事件记录：   128个

    (2)谐振事件记录：   128个

    (3)接地事件记次： 65535次

    (4)谐振事件记次： 65535次

    (5)录波数据记录：     8次

  8.装置电源：交直流两用，电源模块保险容量： 1Ａ

        交流：  85～265Ｖ

        直流： 120～360Ｖ

        功耗： 〈 40ＶＡ

  9.通讯接口： RS-232C／RS-422／RS-485 （菜单选择）

 10.装置尺寸

    装置为标准４Ｕ机箱，面板上下各增加3ｍｍ的装饰边

    (1)*大外观尺寸： 183×483×315 （高×宽×深）

    (2)安装开孔尺寸： 180×450 （高×宽）

 11.整机重量： ＜ 10ＫＧ（模块全部插满）

 12.使用条件

    (1)环境温度： -10～+55℃

    (2)相对湿度： ≤ 90％

    (3)安装场所无强烈震动

    (4)安装场所无酸、碱、腐蚀性及易燃易爆气体

    (5)安装场所应是能防止天气灾害的室内

 13.运输保存条件

    (1)运输保存温度： -40～+75℃

    (2)应避免强烈震动

    (3)应避免天气灾害侵袭

 

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