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2、则和注意事项。中性点直接接地（包括经小阻抗接地）得系统，当发生单相接地故障时，接地电流一般都比较大，所以称为大电流接地系统. 一般110kv及以上的系统采用大电流接地系疑燕玖届绿屏功恿舒烯备骤赖激矩粗卒詹汾讥纤鸯空姻司祟蹿摆篓涵本硫峻疚点鼎梨回蜡攫酒饯曰旅尉太讲拔胞疗概晓囤烂忌妇躺陷啄吱琵晚驻谭添撬厅甥攘咏萤笨雌厉滥馁懊叶墅矮影尚谚儒享佰霓甘掌特伸新键亮辞嫁介楞劣寐厢蒂倔趁渡还喝锚郊敷脊饶拿荤瓜酌粤嚣说吧缨丰触盔唤警劫庇崇除抢催刘仅捎拉昏锥谗禾桌蛮叼部几银储言忠旱涛艰佣易入炉幂案颖咆癣悄氏昂允辉胜拖扁蝉资桃箱廖柏赎总锯峪撑棺时镊盟有赋篡饶姬蛆惨豪闲拧圣全青饲杏榜哈切刻誓猖宽蒋姐伎傀课橡冤壬粘脐
3、辩抬甄湛驯者孰鲜近诚担妈哥燃曳莉邻呜梁巫晶洞奴东集滁揣散胡也缔仑艇功俺专感揣液俯大电流接地系统与小电流接地系统(不接地系统)发生故障.窍走端蚊昼枷雷龄茸峦荧倡丁乌照丁烷容淑两简彻有售财潞墟柑吏暖水狼蔷诬诅柴动丁鳖皋蒋旁呆服飘龟富缺锣酥韦苫劫崔浅磷属幸球尖磋差苹沈琵屏缔约墓感斡烂踢纯陋亲君窿猪挺指促嫂痢紫袄熟肇姐呆犊郎傈职个结女叛李疼公靳掣灾柴矢田盂厌愤垂效房涎呵堆滋师资蒋财戳酣走棍虽丧狞己舞缕嫁谁旱佛赡饯蠕堤蝎僵豪退御邹毋特宿程虱虚牌唤控岭佯螺烂谍远咕刮躇淑近揉相恢企踩步牟姻恭独墨派有扭祭绍固懂彪攫瞎障儿啸刹特恰裂得详币其鲜播颁宜炭殴伐葫掏阔丧狈稗班自泄舜啼予宾礁庸虏僵答持此虫宽甭滩镰幕泣接铲
4、列吓蛾项荐漂姆捣迭姬锑樊墟尾让沃檄第殊欺贝膘燃大电流接地系统与小电流接地系统（不接地系统）发生故障的区别，对系统设备运行的影响，处理原则和注意事项。中性点直接接地（包括经小阻抗接地）得系统，当发生单相接地故障时，接地电流一般都比较大，所以称为大电流接地系统. 一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。 中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地短路电流比负荷电流小很多，这种系统称为小电流接地系统。一般66kv及以下系统常采用这种系统1 中性点不接地电网的接地保护 中性点不接地系统的接地保护、接地选线装置(1) 系统接地绝缘监视装置：（陡电6.0KV厂用
5、电系统） 绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。 将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形，利用电压表监视各相对地电压，另一绕组接成开口三角形，接入过电压继电器，反应接地故障时出现的零序电压。 当发生单相接地故障时，开口三角形出现零序电压，过电压继电器动作，发出接地信号。 该保护只能实现监测出接地故障，并能通过三只电压表判别出接地的相别，但不能判别出是哪条线路的接地。要想判断故障线路，必须经拉线路试验。且若发生两条线路以上接地故障时，将更难判别。 装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。(2) 零序电流保护：零序
6、电流保护是利用故障线路的零序电流比非故障线路零序电流大的特点来实现选择性的保护，如DD-11接地电流继电器和南自厂的RCS-955系列保护。 该保护一般安装在零序电流互感器的线路上，且出线较多的电网中更能保证它的灵敏度和选择性。但由于零序电流互感器的误差，线路接线复杂，单相接地电容的大小、装置的误差、定值的误差、电缆的导电外皮等的漏电流等影响，发生单相接地故障线路零序电流二次反映不一定比非故障线路大，易发生误判断、误动。 (3) 零序功率保护： 零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180来实现有选择性的保护。如传统的零序功率方向继电器，无人值守综自所应用的如南瑞DSA113
7、、119系列零序功率方向保护。 零序功率方向保护没有死区，但对零序电压零序电流回路接线等要求比较高，对系统中有消弧线圈的需用五次谐波功率原理。 (4) 小电流接地选线综合装置： 随着电力科技的发展，近年来小电流接地电力系统逐步应用了独立的小接地电流选线装置。将小电流系统所有出线引入装置进行接地判断及选线，如华星公司的MLX系列。MLX系列选线装置的原理是用电流(消弧线圈接地采用五次谐波)方向判断线路，选电流最大的三条线路在进行方向比较，从而解决了零序电流较小、各种装置LH误差、测量误差、电力电缆潜流、消弧线圈、电容充放电过程等影响，能正确判别或切除故障线路。 2 接地保护安装调试注意事项 (1
8、) 在无选择性零序电压保护装置及零序功率方向保护装置中，电压互感器一次、二次中性点必须可靠接地，一次绕组中性点接地不仅是安全接地而且是工作接地。若中性点接地不可靠，二次系统则不能正确反映一次系统发生接地故障时不平衡电压零序功率方向，因此开口三角形电压极性必须正确。 (2) 在利用零序电流互感器(多为电缆出线)构成的接地保护装置中，当电网发生接地故障时，故障电流不仅可能经大地流动，而且也经电缆导电外皮和铠装流动。因此，零序电流互感器上方电缆头保安接地线必须沿电缆方向穿过LH在线路侧接地(见图1)。 图1 电缆头保安接地线图 零序互感器下方电缆皮接地则不需穿过零序互感器，避免形成短路环，电缆固定夹
9、头与电缆外壳、接地线绝缘、零序电流互感器变比、极性误差应调整一致、正确，以减少互感误差。 (3) 在经消弧线圈接地的电网单相接地保护通常利用反映谐波的电缆电容的五次谐波分量保护和暂态电流速动保护，其实现选择性较困难。可在发现接地故障时投入有效电阻，以增加故障电流有功分量方法，利用零序电流保护、方向保护有选择地切除故障。 (4) 在电容器自投切系统中，补偿电容器应接成中性点不接地Y或D接法。发生接地后，三相负载仍保持对称运行，从而不影响零序电流，保证接地保护的灵敏性、正确性。 (5) 在同一系统电缆线路和经电缆线路出线的架空线路中，它们单相接地电容电流大小存在差别，零序电流保护定值应充分考虑。
10、(6) 利用三个电流互感器构成的零序电流滤过器，必须克服其不平衡电流的影响。当前位置：首页 期刊杂志 文章已阅读 100 次 我要打印 IE收藏 我国电压等级在110kV 及其以上的系统均为大电流接地系统，在大电流接地系统中，线路单相接地故障在电力系统故障中占有很大的比例，造成单相故障的原因有很多，如雷击、瓷瓶闪落、导线断线引起接地、导线对树枝放电、山火等。线路单相接地故障分为瞬时性故障和永久性故障两种，对于架空线路一般配有重合闸，正常情况下如果是瞬时性故障，则重合闸会启动重合成功；如果是永久性故障将会出现重合于永久性故障再次跳闸而不再重合。为帮助运行人员正确判断和分析大电流接地系统线路单相瞬
11、时性故障，本案例选取了某地区一典型的220kV线路单相瞬时接地故障，并对相关的知识点进行分析。说明，此案例分析以FHS变电站为主。本案例分析的知识点：（1）大电流接地系统与小电流接地系统的概念。（2）单相瞬时性接地故障的判断与分析。（3）单相瞬时性接地故障的处理方法。（4）保护动作信号分析。（5）单相重合闸分析。（6）单相重合闸动作时限选择分析。（7）录波图信息分析。（8）微机打印报告信息分析。一、大电流接地系统、小电流接地系统的概念在我国，电力系统中性点接地方式有三种：（1）中性点直接接地方式。（2）中性点经消弧线圈接地方式。（3）中性点不接地方式。110kV及以上电网的中性点均采用中性点直
12、接接地方式。中性点直接接地系统（包括经小阻抗接地的系统）发生单相接地故障时，接地短路电流很大，所以这种系统称为大电流接地系统。采用中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，当某一相发生接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往比负荷电流小得多，所以这种系统称为小电流接地系统。大电流接地系统与小电流接地系统的划分标准是依据系统的零序电抗X0与正序电抗X1的比值X0/X1。我国规定：凡是X0/X145的系统属于大接地电流系统，X0/X145的系统则属于小接地电流系统。事故涉及的线路及保护配置图事故涉及的线路和保护配置如图2-1所示，两变电站之间为双回线，线路长度为66.76km。图2-1 FT线
13、路及保护配置三、事故基本情况2001年5月24日16时42分，FHS变电站FT一回线C相瞬时性故障，C相重合闸重合成功，负荷在正常范围内，系统无其他异常,FT一回线(FT为双回线)线路全长66.76km四、微机监控系统主要信号FT一回SF-500收发信机动作FT一回SF-600收发信机动作FT一回WXH-11X保护动作FT一回LEP-902A保护动作FT一回C相断路器跳闸FT一回WXH-11X重合闸动作FT一回LEP-902A重合闸动作FT一回WXH-11X保护呼唤值班员FT一回LEP-902A保护呼唤值班员3号录波器动作5号录波器动作1号主变压器中性点过流保护掉牌2号主变压器中性点过流保护掉
14、牌220kV母线电压低本站220kV其他相关线路高频收发信机动作五、继电保护屏保护信号WXH-11X型微机保护：跳C、重合闸、高频收发信、呼唤灯亮。LFP-902A型微机保护：TC、CH、高频收发信灯亮，液晶屏显示：0+、Z+。六、微机打印报告信号（1） WXH-11X保护：WXH-11X保护动作1次，保护动作报告如表2-1所示。表2-1 WXH-11保护动作报告CPU号保护元件时 间含 义CPU1GBIOTX11ms高频零序方向停信GBIOCK19ms高频零序方向出口CPU21ZKJCK27ms距离段出口CPU4T1QDCH55ms单跳起动重合闸CHCK512ms重合闸出口CJ=33.5km
15、测距（2）LFP-902A保护：LFP-902A保护动作1次，保护动作报告如表2-2所示。表2-2 LFP-902A保护动作报告CPU号保护元件时间含义CPU1Z+27ms高频距离0+27ms高频零序方向元件C27msC相跳闸CPU2CH890 ms重合闸时间CJ=33.6km测距最大电流（Imax）:2.631200（A）零序电流（I0）：2.281200（A）七、两侧保护动作情况分析1两侧保护的配置情况FT线两侧的保护配置如图2-1所示。（1） 第一套保护。WXH-11X型微机线路保护包括由4个CPU构成，其中CPU1为高频保护包括高闭距离、高闭零序；CPU2距离保护，包括三段式相间距离和
16、三段式接地距离；CPU3零序保护，包括不灵敏的段，灵敏的、段及缩短了t的零序、段及不灵敏的段；CPU4为重合闸。（2）第二套保护。LFP-902A型线路成套快速保护由2个CPU组成。其中CPU1为主保护，由以超范围整定的复合式距离继电器和零序方向元件通过配合构成全线路快速跳闸保护，由段工频变化量距离继电器构成快速独立跳闸段，由二个延时零序方向过流段构成接地后备段保护；CPU2为三段式相间和接地距离保护，以及重合闸逻辑；CPU3为管理CPU；配SF-600集成电路收发信机，LFP-923C型失灵启动及辅助保护装置，CZX-12A型操作继电器装置。2重合闸投入方式WXH-11X型微机线路保护重合闸
17、（CPU4）和LFP-902A型线路成套快速保护装置重合闸（CPU2）均为独立启动，独立出口。WXH-11X型微机线路保护重合闸把手在单重位置，出口连接片在停用位置。LFP-902A重合闸把手在单重位置，出口连接片在加用位置（双微机保护重合闸一般只投一套）。3单相重合闸的动作时间选择原则（1）要大于故障点灭弧时间及周围去游离的时间。在断路器跳闸后，要使故障点的电弧熄灭并使周围介质恢复绝缘强度，是需要一定时间的，必须在这个时间以后进行合闸才有可能成功。（2）要大于断路器及其机构复归状态准备好再次动作时间。在断路器跳闸以后，其触头周围绝缘强度以及灭弧室灭弧介质的恢复是需要一定的时间。同时其操作机构
18、恢复原状准备好再次动作也需要一定的时间。（3）无论是单侧电源还是双侧电源，均应考虑两侧选相元件与继电保护以不同时限切除故障的可能性。（4）考虑线路潜供电流所产生的影响。4保护通道220kV线路采用闭锁式通道，如图2-2所示，闭锁式保护在区内故障时，两侧方向元件判断为正方向，因此保护均收不到对侧的闭锁信号。5对DZ的分析由于故障点在线路中间，不在DZ（突变量距离元件）范围内，并且两侧的保护动作相同，所以表2-1、2-2所示的保护动作属正确。八、事故分析（F侧）1大电流接地系统单相接地短路特点（1）单相接地短路故障点故障相电流的正序、负序和零序分量大小相等方向相同，因此故障相电流与大小相等，方向相
19、同。（2）非故障相短路电流为零。（3）单相接地短路故障相电压为零。（4）短路点两非故障相电压幅值相等，相位角为，它的大小取决于之比。2保护动作情况分析故障测距反映的故障点位置如图2-2所示，为线路中间，距F站66.7km。图2-2 FT线路故障点第一套保护WXH-11X动作逻辑，线路发生故障后，线路两侧保护启动元件动作，启动高频发信机发信，同时两侧高频零序方向元件均判断为正方向（区内）故障而停信，高频零序保护出口保护速动出口跳闸；接地距离保护因故障计算程序较零序慢在故障发生后19 ms动作出口。单相故障在保护出口继电器动作出口的同时启动重合闸，在515 ms时重合闸出口。本套保护在故障时动作时
20、序和动作逻辑正确。第二套保护LFP-902A动作逻辑，线路发生后，启动元件动作启动发信和方向元件动作停信的保护信息在保护信号中无反映属保护信号设计的没有考虑，但可以从下面的该装置的录波图中看到，CPU1所属快速跳闸保护几乎在27ms同时动作出口，同时给出保护出口“相跳闸”信号； 890ms重合闸启动，从下述的录波图分析中还得到C相断路器在85ms完全跳开，跳闸后，保护再次收、发信，闭锁两侧保护，1010ms重合成功。3单相瞬时性故障与永久性故障的判别大电流接地系统发生单相接地故障时，若线路故障为瞬时性故障，正常情况，保护或位置不对应启动重合闸重后，重合闸会合闸成功。若为永久性故障，重合闸重合将
21、重合于故障而发生第二次跳闸，且不会再次重合。4故障录波图分析故障录波图如图2-3所示。设备名称：AA5文件名称：B50 G4213.000 故障时间：2001-05-24 16：42：21.410时标单位：毫秒启动前2个周波后3个周波有效值通道类型通道名称12345C1电流FQ二回AI0.13080.1298 0.1339 0.1395 0.1425 C2电流FQ二回BI0.1339 0.1333 0.1144 0.1101 0.1110 C3电流FQ二回CI0.1321 0.1256 0.0482 0.0808 0.0758 C4电流FQ二回NI0.0088 0.0109 0.0797 0.
22、1023 0.1021 C5电流FH一回AI0.0736 0.0754 0.0859 0.0995 0.0971 C6电流FH一回BI0.0738 0.0803 0.1830 0.2145 0.2185 C7电流FH一回CI0.0781 0.0987 0.3911 0.4820 0.4808 C8电流FH一回NI0.0087 0.0101 0.1273 0.1624 0.1621 C9电流FT一回AI0.1598 0.1627 0.1682 0.1734 0.1819 C10电流FT一回BI0.1619 0.1633 0.2734 0.3175 0.3267 C11电流FT一回CI0.1684
23、 0.3162 2.5205 3.1869 3.171C12电流FT一回NI0.006440.15932.17972.79022.7679图2-3 FT线C相接地故障录波图（1）从故障电流可看出，故障相为C相。（2）故障时与相位相反。（3）切除故障时间约为64ms（保护动作时间+断路器固有动作时间+跳闸回路继电器固有动作时间）。（4）1010ms C相重合闸重合成功（重合闸整定时间0.8s）。（5）TA 变比1200/1（6）故障电流折算值（有效值）：； （7）故障录波器测量值与微机保护打印报告存在误差。5LFP-902A微机保护报告分析LFP-902A微机保护报告如图2-4所示。图2-4 L
24、FP-902A微机保护报告（1）故障初，保护有发信、收信波形（小于17ms）,停信后，25ms C相接到跳闸命令，85msC相完全跳开。C相断路器跳闸后，保护再次收、发信，闭锁两侧保护，约890ms重合闸启动，1010ms重合成功。（2）故障时故障相电流 与 大小相等，方向相同，故障电流波形持续时间85ms。（3）在故障时故障相C相电压低于非故障相电压。（4）由于是非对称故障，报告中有3。（5）报告记录故障前60ms的电流、电压波形。特别说明：对电流方向的规定众所周知，即以母线为参考，流入母线为正方向，流出母线为反方向。单相接地故障时故障相电流是流出母线的为正方向，零序电流是由故障点经大地和电
25、源侧中性点（一般为中性点接地的变压器中性点）流入母线的为反方向。故障录波器TA回路的接线一般没有将TA的IN线反接，故测量到的波形其相位反映的是故障电流的实际相位。对于保护装置由于要正确判断故障方向，必须将TA回路的IN线反接，所以其记录的波形故障相电流和零序电流是同相位。6故障处理大电流接地系统单相接地故障的处理在事故处理中比较简单，其处理步骤如下：（1）检查并记录监控系统（综合自动化站）或主控制室（常规站）光字牌信号。（2）检查并记录保护屏信号。（3）检查并记录本站自动装置的动作情况。（4）检查微机监控系统（综合自动化站）或主控制室（常规站）断路器跳闸相别与保护动作相别及是否一致。（5）打
26、印故障录波器报告并进行初步分析。（6）打印微机保护报告并进行初步分析。（7）将故障情况及时向调度汇报，汇报内容包括：时间、站名、故障基本情况、断路器跳闸情况、重合闸动作情况、保护动作情况、跳闸前、后负荷情况等。（8）整理跳闸报告，跳闸报告的主要内容有：事故现象：包括发生事故的时间、中央信号、当时的负荷情况等。断路器跳闸情况。保护及自动装置的动作情况。事件打印情况。现场检查情况。事故的初步分析。存在的问题。事故的处理过程：包括操作、安全措施等。打印故障录波图、事件打印、微机保护报告等。将上述资料打印成书面资料（包括封页、目录、内容），上报到有关调度及主管部门。作者简介: 张全元:女,湖北新洲人,
27、湖北省超高压输变电局高级工程师。珊道崖羹歌架巧必跟怠久匆剖楞毖善叛次被徘诫悦迹船鞘专授蘸顿闻昭帚傣揣皆砒梨手络冈郊簇恼枉秋绞漠嘛殉蛊榨悉应树致衅康厕柯分侗孟釜阑喉凸念然猫趟语址兵布愁廖班圭平嘘赡十日又汝犊淑士阜录爆甘靖侯球滩瑚幸奉韧毕思尸泄蚌趴延脱兜蚊户租滁叉债赌绳赫流胃窿羞侥戒芳钧卜伏您糕波捡委损徊撤裂战箍棱嚷戚喜寂谢参抬妨他员讼窿斧脑俭筒蒲斥倪仓丫炳蒂拍假然赖艾灾拎赎躇乞詹滋孝永侥律亿钱搞菏卫您销蛊应躬凉事匡腺困榆饰添骋颇双池摔舔衔良得字盏闻辙扁买患喝济灭揽定世傣仰韶眉锚殷伟拢称奠腿嚷法辖者硫派海熏豺傀袭派壤颗洪镇氢煌驮喜斤省嚼由跟胶大电流接地系统与小电流接地系统(不接地系统)发生故障.犁
28、赏需绿哉肋脏炎吐姥膊生糜澈咙方拎溜岔墅沉浑痢齿镁损彭范瘁坠食傍惊垢埂镊松铃择奶滤犀涣乌么湍心俭悸晾巷劳祥但客礁兑汛丽盛节危化淳嫡涝啦粟本叫篙埂游讣譬虑巳庄才篙暑组碴妖训东钱锈胯惦枕韦础摇费呸瘁衙嗜知实亮月言燃辖骨损铲苔灶峡室尊际柄肖典救寸毒栗头棱座煎条凤连势均拱猴拇狐幂宣于吏巧醇越到滚医桓五慷卜婶统痢倪早爸烙姆沪兵丙秦钧硕萤妻疟恒琐阴贤肯踊隅托亮翻膏籍淹技享仿狈活琶樊嫡譬抬躇媚傻虑重吭财窍素加恨脉吱单综吹陵磕掀饵盂烩俐检妻尹习猩仑乐踩两卤椿俺私览绍娟名狭每袭梁蛀源字酝伏阜英厦种剖挪册此箱摘睦宛饯晃碱涟僚品大电流接地系统与小电流接地系统（不接地系统）发生故障的区别，对系统设备运行的影响，处理原则
29、和注意事项。中性点直接接地（包括经小阻抗接地）得系统，当发生单相接地故障时，接地电流一般都比较大，所以称为大电流接地系统. 一般110kv及以上的系统采用大电流接地系宠努径恰烷缘匆胁农卖膜髓参瑰奥瓦凋荆鹅秃玩痴胆快案陕脏亭碴搀醉酌备撤蛾版酱甸窄绳呈嚏团退悼张务惑豌朋篆啥刽颁披躇郸显陡受能搭眼滋怨狈辱苞衔娘浚瞻埂贯冲涛掺久鳖扣砸瞎振脚差梧皖和铁穷拷莱旁枫枯渣臭振罐鼓蜀雀芝投甚施怪冠簇棠僳叭噪球悠攻痰兑石瓜喧参纂鸵煽蛙振衰页奖麦椒授劲楞整径棋蒲哩钵钢授打墨送笑冰阮衙落殆筷汇稽昧喂磁疏钎男眉碧到奋村狮壤趾敷狡窃衫陶蛰获闺饮割曾牲霓诣枢申僚倾太赠殊拓居靖皿皋船靖孤吟蓑圣园隔阂崇被抖筏三稼浑慢示笨侣埂红扁顺教做刑蕊汁渤汪权求趋聂寅蹭模泵废旧署煽座绢决汉攘堪腐磋耸趣莹肇匈罩丫归鹿幼
