小电流接地选线装置

一、概述

本装置适用于380V～66KV中性点不接地或经电阻、消弧线圈接地的小电流接地系统。可广泛用于电力系统的发电厂、变电站、水电站及化工、冶金、煤炭、铁路等大型厂矿企业的供电系统。

在电力系统中，把中性点不接地或经消弧线圈、电阻接地的系统叫小电流接地系统,在小电流接地系统中*常见的故障是单相接地。单相接地时接地电流较小，按电力系统安全运行规程的规定，发生单相接地故障后可继续运行1至2小时，但此时系统非故障相对地电压升高为线电压，若不及时处理，极易发展成两相短路使故障扩大。弧光接地还会引起全系统过电压。

小电流接地系统发生单项接地故障时，凡是对地有电容的线路都将有零序电流通过，但由于零序电流较小，又有很大的分散性，选择接地线路有一定困难；若系统中有消弧线圈，困难更大。国内陆续研制出的一些小电流接地选线装置从原理上讲有以下几种：

１)*大值分析法：当系统发生单相接地时，故障线路零序电流为其他非故障线路零序电流之和，原则上采样值*大的就是故障线路，但是这种方法由于CT的不平衡，或者信号小，误差比较大，一般作为初选。

２)功率方向法：采用判断每条线路的零序电流之间的方向或者电流与电压之间的超前与滞后关系来确定故障线路。

３)有功分量法：在单相接地的电流中有功电流，经消弧线圈接地系统，这种分量不会被补偿掉。装置通过特殊的硬件采样，使该信号充分放大，依据方向和幅值，准确判断出故障线路

４)谐波分析法：单相接地的电流中除了含有暂态分量、基波分量还含有高次谐波分量，其中高次谐波电流中主要为5次谐波分量，采集每条线路的零序电流，通过数字滤波计算出5次谐波的分量。依据故障出线分量*大的原则进行选线。

这几种原理的产品都是依靠定值或功率方向来选线的。当系统运行方式发生变化、线路长短相差较大及系统中有消弧线圈时，经常发生误判；我厂采用美国Intel公司80C196十六位单片机作为核心，原理上采用零序电压启动，谐波电流方向选择故障线路，充分考虑了PT断线过渡电阻变化而引起的零序电流变化等影响。该装置在软硬件的设计上进行了重大改进，基本上无需整定和调试，选线准确率大大提高。

二、主要功能和技术参数

 

1、适用范围：中性点不接地、经电阻接地或经消弧线圈接地的小接地电流系  统；

2、母线段数：1～4段；

3、适用电压等级：1～2 个；

4、选线回路：12、24、36路（供选择其一、请在订货时说明）；

5、启动电压（V）：30V为缺省经验值,用户无需整定；

6、输入量额定值：零序电压小于100V、零序电流大于20mA小于500mA（零序电压、零序电流信号接入本装置时同名端必须一致）。为确保装置选线的准  确性，当线路发生单相接地时该线路的零序电流互感器二次侧能提供大于20mA且小于500mA的零序电流；

7、远动报警功能：掉电报警、本机故障报警、接地母线报警、接地线路报警、编码输出、接地线路报警一对一输出。本系列报警各提供一对无源触点（触点容量为8A/250VAC、8A30VDC）可接中央信号指示灯；

8、工作指示灯：运行（绿色、装置正常运行时闪烁）、故障（红色、装置故障时点亮并退出运行）、接地（红色、装置监测到有接地故障时点亮）；

9、通讯功能：RS232、RS422、RS485（供选择其一、请在订货时说明）；

10、打印功能：打印本机参数设置和故障信息；

11、电源：交直流220V、交直流110V（供选择其一、请在订货时说明）；

12、使用环境：温度-10℃～55℃   湿度≤90%    大气压力80～110KP；

13、MRD-196H系列包括MRD-196H型和MRD-196HN（无远动及编码输出功能）；

三、装置特点

 

1、装置的显示界面为液晶汉字界面。

2、线路报警编码输出与线路报警一对一输出为独立出口模块。

3、自检功能：随时监视装置的核心硬件电路和软件的执行情况。

4、自恢复功能：装置上电后无论处在何种操作界面，若2分钟无人操作便自动进入运行界面（本机故障报警时除外）。

四、装置工作原理

 

小电流系统正常运行时，电压互感器PT开口三角电压很小，一般不会超过30V。当系统发生单相接地故障后，接地相对地电压为零，正常相对地电压升高到线电压，零序电压升高。接地线路的电容电流等于正常线路的电容电流之和，并且接地线路的电容电流的方向从线路流向母线，而正常线路的电容电流的方向为母线流向线路，即二者方向相反。

装置实时监测PT开口三角电压，当开口三角电压大于启动值时，装置对该段母线所有线路的零序电流进行多次同步采样，并对数据采样的可信度进行全面分析，有效避免了系统的“时针效应”。在此基础上运用群体比幅比相原理及多重判据进行优化处理，选出接地线路或接地母线。引入了相对测量概念和自适应跟踪技术，大大提高了故障电流检测的灵敏度，能严格鉴别接地与虚幻接地；降低了误判和漏判的概率，提高了选线的准确性。

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