10kV配網(wǎng)信號源的研制與應(yīng)用

湯霄 翁利國 潘鑌 徐垚

摘 要：伴隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，社會(huì)對于電力的安全需求也不斷提高，對于發(fā)生故障查找的方式也越來越嚴(yán)格要求，精確度要求也越來越高。配網(wǎng)信號源檢測是按照小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的特點(diǎn)，通過檢測使故障線路上產(chǎn)生的不對稱電流信號的特征來實(shí)現(xiàn)故障選線和故障點(diǎn)定位的。解決了10kV配網(wǎng)因故障電流較小，故障特征復(fù)雜而無法檢測到故障點(diǎn)，無法修復(fù)的問題，文章主要對10kV配網(wǎng)信號源檢測的原理，設(shè)備的特點(diǎn)進(jìn)行了分析，闡述了安裝的方式。

關(guān)鍵詞：信號源；接地；報(bào)警；監(jiān)測；定位

中圖分類號：TM727 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）31-0160-02

Abstract： With the rapid development of our national economy， the security demand of the society for the power is also increasing， the way of fault detection is also more and more strict requirements， the accuracy requirements are also getting higher and higher. The detection of distribution network signal source is based on the characteristics of single-phase grounding fault of small current grounding system， and realizes the fault line selection and fault location by detecting the characteristics of the asymmetric current signal on the fault line. This paper intends to solve the problem that 10kV distribution network can not detect the fault point and can not be repaired because of the small fault current and complex fault characteristics. It mainly analyzes the principle of signal source detection of 10kV distribution network and the characteristics of the equipment， and expounds the installation method.

Keywords： signal source； grounding； alarm； monitoring； location

1 概述

目前配電網(wǎng)多采用小電流接地系統(tǒng)，這類系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，因故障電流較小，故障特征復(fù)雜，在小電流接地系統(tǒng)中單相接地的線路和點(diǎn)的確定一直是困擾配電網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)難點(diǎn)。接地線路準(zhǔn)確地選擇和接地區(qū)段的查找，可以避免不必要的倒閘操作，保持供電的連續(xù)性。信號源檢測法（不對稱電流法）檢測單接地故障是依據(jù)小電流接地系統(tǒng)單相接地故障的特點(diǎn)，通過檢測使故障線路上所產(chǎn)生的電流信號是不對稱，依此來實(shí)現(xiàn)故障線路的確定和故障點(diǎn)定位的確定。

2 工作原理

使用信號源檢測接地故障為有源法，信號源安裝在變電站接地變中性點(diǎn)（無中性點(diǎn)時(shí)則接在母線/出線上）或線路上。當(dāng)線路上任何一處發(fā)生故障時(shí)（圖1所示），故障信息被裝在變電站內(nèi)或線路上的信號源檢測到后，動(dòng)態(tài)阻性負(fù)載會(huì)通過信號源自動(dòng)短時(shí)投入， 在變電站和現(xiàn)場接地點(diǎn)之間產(chǎn)生特殊的電流信號（小于50A），通過對電阻的編碼控制，負(fù)載電流上的編碼信號電流會(huì)產(chǎn)生疊加，這個(gè)電流信號會(huì)被安裝的接地故障指示器檢測到，若滿足故障特征則故障檢測裝置給出報(bào)警，從而確定出故障位置。

當(dāng)有單相接地故障的線路，故障信號會(huì)被信號源內(nèi)的零序pt 檢測到，隔離開關(guān)會(huì)進(jìn)行盲投，投至非故障相時(shí)，形成回路與大地、接地點(diǎn)、線路、電流源、變電站之間，電流源產(chǎn)生故障電流附加脈動(dòng)信號。系統(tǒng)通過檢測附加信號，接地故障相的確定，脈動(dòng)電流信號被指示器檢測到后，做出指示動(dòng)作。

3 設(shè)備描述

信號源有高壓真空開關(guān)和高壓電阻組成（圖2所示）。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)（如圖3中C相），信號源檢測到零序電壓超過定值，并發(fā)生5s后，內(nèi)部的高壓開關(guān)會(huì)閉合，又疊加一個(gè)有特殊規(guī)律的直流脈動(dòng)電流信號在高壓二極管和電阻通過大地接在故障相與其它健全相（如圖中的C、B兩相）之間的故障線路上的負(fù)荷電流上，該電流在故障線路、接地故障點(diǎn)和大地之間流過后返回信號源，該電流信號被掛在線路上的故障指示器檢測到后，自動(dòng)翻牌，接地故障點(diǎn)所在的出線、分支和區(qū)段會(huì)被指出。

4 設(shè)備功能

（1）實(shí)時(shí)監(jiān)視變電站母線零序電壓3U0。

（2）檢測到接地故障以后，延時(shí)10秒自動(dòng)選相并發(fā)出信號。

（3）系統(tǒng)接地期間，可進(jìn)行手動(dòng)“重發(fā)”操作。

（4）系統(tǒng)未接地時(shí)，具備人工模擬選相和發(fā)信操作。

（5）三相高壓接觸器控制回路電氣互鎖。

（6）工作電源要求具備空氣開關(guān)和PT端子保險(xiǎn)管保護(hù)。

（7）高壓接觸器帶過載保

護(hù)。

（8）信號源的信號地和保護(hù)地分開。

（9）信號源具備動(dòng)作后短信告警功能。

（10）信號源具備動(dòng)作時(shí)短

時(shí)錄波能力，并保存事件記錄。

5 設(shè)備特點(diǎn)及安裝方式

5.1 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)

安全性高：變電站主變、接地變、消弧線圈及線路的正常運(yùn)行（相當(dāng)于投入和退出一個(gè)阻性負(fù)荷）不會(huì)受信號源產(chǎn)生的信號影響，系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)與一次線路會(huì)完全隔離信號源。同時(shí)由于信號源產(chǎn)生的信號是低頻純阻性的，還可以對系統(tǒng)消除諧振，抑制過電壓，降低過電壓的危害。

準(zhǔn)確性高：電流信號是信號源在故障線路上具有明顯特征，該特殊信號被掛在線路上的指示器檢測到后才會(huì)給出故障指示，因此系統(tǒng)運(yùn)行方式、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、中性點(diǎn)接地方式不受該檢測方法的影響，準(zhǔn)確性極高。

5.2 設(shè)備安裝

確認(rèn)高度后，將抱箍固定在電桿上，把橫梁裝在抱箍上面。

將支架的一端與橫梁另一端連接后，確認(rèn)下面抱箍的安裝高度，安裝好下面的抱箍后，把支架固定好，鎖緊各個(gè)螺絲，形成三角支撐。停電后。用吊車把信號源放在固定好的架子后，鎖緊底腳螺絲（圖4所示）。

接線，把所需用的線接完后，斷開信號源箱體內(nèi)的空開。合上跌落式熔斷器后再把信號源箱體內(nèi)的空開合上。進(jìn)行調(diào)試！

參考文獻(xiàn)：

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