GSD微机智能小电流接地选线装置

1 产品概述 微机智能小电流接地选线装置是针对我国中压电网绝大多数是小电流接地系统(也即中性点非有效接地系统),当发生单相接地故障时,规程虽允许带故障运行2小时,但
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1 产品概述

微机智能小电流接地选线装置是针对我国中压电网绝大多数是小电流接地系统(也即中性点非有效接地系统),当发生单相接地故障时,规程虽允许带故障运行2小时,但由于过电压危害绝缘,仍可能引发事故。供配电系统故障统计表明,单相接地故障发生的概率占66%以上,因此迅速确定单相接地时的接地位置对供配电系统的安全运行意义重大。

本系列微机智能小电流接地选线装置应用INTEL80C196KC微处理机多CPU系统,结合多种新型技术做到多路信号同时采集,采集系统独立工作不占用主CPU工作时间。具有采集速度快,抗干扰能力强等特点。本产品采用新颖的算法克服了同类产品弧光接地时正确选线率低的缺点。

2 产品介绍

  1. 适用领域

    本产品可用于满足下述条件的小电流系统选线

  • 中性点不接地的小电流系统

  • 最大四段母线系统,总出线回路不大于36路。

  • 广泛应用于电力系统变电站、发电厂及煤矿、钢铁、冶金、化工等大型厂矿的供电系统。

  1. 性能及特点

  • 本产品选用INTEL80C196KC微处理器芯片。

  • 本机针对国内其它小电流选线设备对弧光接地判断准确率低的情况,采用了先进的最大增量法进行弧光的选线判断。

  • 针对不同情况可有三种方案进行选线。

  • 汉子书输出信息科通过液晶显示追忆(8次故障数据)。

  • 提供可选两种数据通讯接口:RS232/RS485

  • 选线提供打印机为选配功能须订货时说明

3 使用条件

  1. 环境条件

  • 环境温度:-30~+60℃。

  • 海拔高度:2000米。

  • 周围空气湿度:90%25)、50%40)。

  • 地震烈度:8度(水平加速度0.25g、垂直加速度0.105g)。

  • 使用环境:不得有粉尘、煤气及烟气等具有爆炸性、腐蚀性和易燃性的混合物。

  1. 基本工作条件

  • 最小工作电压:20V,最小工频工作电流:20mA。(DL/T 872-20044.5.1a规定)

  • 最大电容电流比:50%。即系统中出线对地电容电流中最大的与全系统电容电流之比必须小于50%。(DL/T 872-20044.5.1b规定)

  • 单相接地时总谐波电压畸变系数:1.0%-6.0%。(DL/T 872-20044.5.1d规定)

  • 选线最大须接入三个出线,且这三个出线所产生的二次电容电流须大于20mA

  • 由于选线装置由20mA最小工作电流的要求,所以对系统内的零序CT(或三相CT)变比的选择是有要求的,即系统总电容电流减去本条出线的电容电流,再除以零序CT变比必须远大于20mA,且小于2A(建议二次电流再100mA-2A最好)。

  • 系统总电容电流是指同一台发电机(或同一台主变)下的所有电缆的电容电流总和,有时不光是一个开关站下接的电缆,还有可能包括其下级开关站的电缆。

4 电气参数

  1. 输入量额定值

  • 零序电压(U0):100V

  • 零序电流(I1-I36):20mAI2A

  • 电源电压:直流220V+10%,功耗:<100W

     

  1. 输出量额定值

  • 可输出常开接点数:1

  • 接点允许电流:5A/DC220V

  • 继电器输出接点可接报警输出

  1. 通讯接口

  • 可接RS232RS485接口,默认为RS485接口。

5 工作原理

  1. 本机工作方式

  • 电流方式:本方式一接地就显示接地的电容电流值,不选线,继电器不报警输出,不记忆。

  • 幅值方式特点:本方式对现有零序CT选取的信号中暂态幅值最大的选为故障线,不同与传统意义上的简单幅值方式,如信号电流太小,本方式不动作。本方式对无法确保零序CT极性一致时可采用。

  • 配合方式特点:本方式对现有零序CT选取的信号中两个阶段中增量最大的一路为故障线。如信号电流太小,本方式不动作。

  • 对国内其它小电流选线设备对弧光接地判断准确率低的情况,本机采用了先进的最大增量法进行弧光的选线判断。

下面将以四条线路为例,对本机在配合工作方式下的最大增量法方案做一简单介绍。

  1. 与消弧装置配合方式工作原理:

本机在启动工作后,当发生接地时,零序电压会触发本机进入采集状态采集各回路零序电流,取出数据后进行第一阶段运算。如1234号线的电流分别为-15A、+4A、+5A、+6A

此时消弧设备判断接地类型,如果是金属接地,消弧设备不动作;如果是弧光接地,消弧设备把弧光接地强行变为金属接地,本机再进行采集状态采集各回路零序电流,根据本次数据进行第二阶段运算。如果是金属接地,此时接地1234号线的电流将可能约为-15A、+4A、+5A、+6A故障线(1号线)电流与非故障线电流相反且至较大,故可直接判断选线。如果是弧光接地,此时接地1234号线的电流方向一致,可能约为+5A、+4A、+5A、+6A此时四条线路电流分别与第一阶段的-15A、+4A、+5A、+6A分别相减的增量差为20A0A0A0A故障线(1号线)的增量为20A,是增量最大的一路线,即可选出故障线。然后把所选出的接地信息在液晶显示屏上显示,若接地现象消失、排除,本机返回工作状态,否则接地信息会一直在液晶显示屏上显示。

国内其它小电流选线设备对弧光接地判断准确率低的原因是由于此类设备由于采样点为20点/20ms左右,又大多用傅立叶算法,只能测到五次谐波的信号,而弧光接地时的信号多在几干赫兹,故此类设备根本无法对于弧光接地做准确的判断,只能对金属接地作准确判断。

而本机由于对于弧光接地采用了先进的最大增量法,故不但能对金属接地最准确判断,还可对于高频的弧光接地信号做出准确判断。

6 产品的使用

产品的安装及一般注意事项

本产品采用标准4U机箱,嵌入式安装,后面板接线。所有的零序电流传感器同名端必须完全一致,入线最好用屏蔽双绞线方式接入本机,本机的机壳必须接大地。零序CT二次线阻抗不能大于2欧姆。

模拟实验时尽量从每一路零序CT的一次通入若干A电流,使选线上看到的二次0.02A-2A的电流值乘以CT变比后与所输入的一次电流相近,否则说明变比不对或CT二次线没接紧。零序CT二次线尽量每一两年校一次,以免发生二次线生锈和松动情况。

附图1:前面板示意图(打印机为选配功能)

 

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GSD微机智能小电流接地选线装置
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技术支持:金思绪

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