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国家电网福建厦门梧侣变


1、 需求调研:
    厦门220KV梧侣站是一个在海边有人值守变电站,每年在6-10月,属于台风和暴雨登录的季节,每次有台风来临,伴随着系统发生多次单相接地,处理不及时经常会发展为相间短路;由于选线不准,每次基本都是采用试拉法来查找故障回路,一方面会导致非故障回路停电导致客户投诉和抱怨,另外一方面处理时间长。供电可靠性低而且停电次数多

2、方案选型:
    采用中性点经消弧线圈接地方式,能有效的限制发生单相接地故障时流过接地点的故障电流,达到灭弧作用, 因此在提高供电可靠性、电气设备和线路的绝缘水平、对通信系统的干扰等方面具有很好的作用。这已被大量的实际运行经验所验证。但由于故障电流受到限制后,故障线路同正常线路在电气上没有区别,因此单相接地后故障线路的查找是困扰电力系统的一个难题。

    自动调谐消弧线圈并联中电阻选线方案的等效原理图如图1所示。正常运行时开关打开,系统为中性点经自动调谐消弧线圈接地系统,系统发生单相接地故障后,对于瞬时性的单相接地故障,由于消弧线圈的补偿使单相接地故障受到限制,电弧自动熄灭,故障消失,系统稳定运行。当发生永久性单相接地故障时由计算机控制装置控制开关合闸投入并联的中值电阻进行选线。几个周波后再控制开关断开切除中值电阻。在并联电阻投入的时间内(几个周期即可),零序电流信号差异相当显著,对高阻、低阻和金属性接地以及间隙性弧光接地都能够准确识别。

    其选线过程为:系统永久单相接地→按设定的延时时间投并联电阻(投入时间小于1秒)→采样线路零序电流→切除并联电阻→选线装置准确判断接地线路。
单相接地投入并联电阻后的系统等效电路图如图1所示。

    其中系数
    式中ΔIi为第i条线路并联电阻投切前后的零序电流的变化量,而ΔIj为第j条线路并联电阻投切前后的零序电流的变化量。
线路系数 K由以下式子确定:
    式中:      
          gd为接地导纳
          g0为并联电阻导纳
          X为对地总电容导纳-消弧线圈导纳
 
     K的实际意义为故障线路和正常线路零序电流之比,考虑到系统电容电流的实际大小,g0的取值保证在线路发生单相接地时,故障线路比正常线路零序电流有着明显增大。如果是母线接地,各条线路零序电流增加的比率相同,K值趋近于100%。
 
    10kV系统中性点装设消弧线圈之后,当系统发生单相接地时,经消弧线圈补偿之后的接地点残流通常小于5A,10 kV出线零序CT二次 侧电流很弱,容易受到干扰影响选线的准确性。并联电阻后,增加了零序电流的有功分量,采用独特的计算方法使选线准确率提高。DK选线方法克服了残流增量法接地后调整消弧线圈以及对高阻接地选线不准的缺点,能够正确对金属接地、高阻接地和母线接地进行选线,选线准确性达到100%。
   消弧线圈并联中电阻,综合了中性点谐振接地和电阻接地两种接地方式的优点。既保持了电阻接地可以准确选线的优点,又可以减少接地点残流,限制弧光接地过电压,确保10kV系统单相接地之后带故障运行2小时以上。对于非金属单相接地故障的选线比其他厂家更加准确。不需要准确判断零序CT的极性,对极性难以判断的出线也可以正确选线。
 
3、产生效益
  220kV梧侣变为两台主变10kV单母分段接线,电容电流分别为22/28A,加装了XHK-II-ZP型消弧线圈并联中电阻成套装置,消弧线圈为XHDC-500/10.5 (15-85A,15档),该套消弧线圈于2004年1月投运到至2005年3月27日永久性接地共21次,每次都能正确选出故障线路。
 
永久接地信息记录

序号

接地

时间

接地

开始

接地情况记录

故障线路

调度操作时间

接地消失时间

转运行

系统接地时间

1

2004.3.11

22:10

Ⅱ 母B相不完全失地

922

22:24转备用

22:24

12日

0:17

14min

2

2004.4.7

12:52

I母A相不完全失地

903

12:57

转备用

12:58

15:17

6min

3

2004.4.19

10:49

II母C相失地

902

10:54

转备用

10:54

12:48

5min

4

2004.5.20

01:15

I母A相失地

 

927

01:24

转备用

01:25

09:23

10min

5

2004.7.5

22:12

I母C相不完全失地

903

22:28

转备用

22:28

23:49

16min

6

2004.7.7

14:48

I母C相失地

 

921

14:53

转备用

14:53

16:25

5min

7

2004.7.7

18:58

I母B相失地

 

923

18:59

转备用

19:00

23:45

2min

8

2004.7.7

20:50

II母A相失地

 

920

20:53

转备用

20:54

23:23

4min

9

2004.7.8

00:00

I母B相失地

 

923

00:04

转备用

00:06

17:20

6min

10

2004.7.15

00:45

I母失地

 

921

00:54

转备用

00:54

01:37

9min

11

2004.8.1

19:38

I母A相失地

 

927

19:45

转备用

19:46

10:18

次日

8min

12

2004.8.30

18:00

Ⅱ 母A相全失地

902

18:03

转备用

18:03

 

 

3min

13

2004.9.14

15:54

Ⅱ 母A相全失地

904

16:01

转备用

16:01

19:54

7min

14

2004.9.15

01:05

I母A相全失地

905

01:07

转备用

01:07

08:55

2min

15

2004.9.21

13:50

Ⅱ 母A相全失地

902

14:04

转备用

14:04

15:53

14min

16

2004.9.21

18:48

I母B相全失地

913

18:54

转备用

18:54

21:30

6min

17

2004.10.27

16:46

I母A相全失地

905

17:00

转备用

17:00

17:33

14min

18

2005.01.14

11:48

Ⅰ母B相全失地

929

11:54转备用

11:54

13:52

6min

19

2005.03.16

18:55

Ⅱ 母A相全失地

926

18:58转备用

18:58

20:19

3min

20

2005.03.20

05:28

I母B相不完全失地

903

5:42转备用

5:42

9:02

14min

21

2005.03.27

05:53

Ⅱ 母C相全失地

902

转备用

5:56

10:17

3min


4、获得好评
    从上述现场使用数据分析:采用消弧线圈并联中电阻选线的成套装置后可以达到选线准确、缩短接地时间的目的,从而达到提高供电可靠性及电能质量的目的,具有很好的推广应用价值
 
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