根除PT諧振與小電流接地系統(tǒng)技術(shù)方案

1、根除PT諧振與小電流接地系統(tǒng)技術(shù)方案 勝利油田勝利電器有限責(zé)任公司根除PT諧振與小電流接地系統(tǒng)技術(shù)方案一、概述35kV以下供電線路中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，設(shè)置三相電壓互感器（PT）是作為二次計(jì)量、電壓監(jiān)測(cè)和線路絕緣監(jiān)察之用，為獲取絕緣監(jiān)察所需相電壓,PT中性點(diǎn)需接地或零序電壓互感器接地。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在系統(tǒng)接地或線路合跳閘操作時(shí)，容易產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，通常所說(shuō)的鐵磁諧振,具有一定專業(yè)知識(shí)的人都能了解其機(jī)理。在實(shí)際工程中一般采用增設(shè)零序電壓互感器和電壓互感器二次側(cè)裝設(shè)消諧裝置的方法來(lái)減少鐵磁諧振的發(fā)生機(jī)會(huì)，但這些方法都不能徹底根除。本裝置主要特點(diǎn)：三相電壓互感器中性點(diǎn)采用懸浮方式絕緣不接地。而絕緣監(jiān)察另外

2、采用容性元件取代電壓互感器，采集容性元件的電流反應(yīng)容性元件的電壓，進(jìn)而檢測(cè)線路的相電壓，達(dá)到絕緣監(jiān)察的目的。而容性元件不會(huì)與線路的對(duì)地電容形成諧振，這樣就能根除鐵磁諧振現(xiàn)象。另外，本裝置還采用了注入法進(jìn)行選線，能夠快速找出并消除接地故障。二、原理簡(jiǎn)介FC-系列PT消諧與小電流接地選線裝置的PT消諧原理如下圖所示圖一（一）主要特點(diǎn)1. 三相電壓互感器中性點(diǎn)不接地，這樣線路相對(duì)地電容不會(huì)與PT一次繞組構(gòu)成回路，從而徹底根除PT鐵磁諧振現(xiàn)象；2. 三相電壓互感器只作為計(jì)量、測(cè)量、保護(hù)所用；3. 小電流接地裝置采用電容器組中性點(diǎn)串聯(lián)單相PT后接地，出現(xiàn)接地故障時(shí)由該P(yáng)T二次注入信號(hào)檢測(cè)接地點(diǎn)。4. P

3、T采用常規(guī)三組繞組，即高壓一次三相繞組一組，二次測(cè)量三相繞組一組，二次開(kāi)口三角三相繞組一組，采用開(kāi)口三角繞組短路的接線方式，目的是在二次有單相負(fù)荷時(shí)（相對(duì)地），允許零序電流流通，防止一次繞組過(guò)電壓。5. 加裝專用電容器和電流互感器組，將電流互感器每相輸出轉(zhuǎn)換為相電壓，達(dá)到絕緣監(jiān)察的目的，相電壓幅度最大為57V與原中性點(diǎn)接地時(shí)相電壓最大幅度保持一致，保證了變電站內(nèi)微機(jī)保護(hù)設(shè)備的兼容。6. PT二次中性點(diǎn)加裝電子保險(xiǎn)和報(bào)警繼電器，當(dāng)PT二次發(fā)生接地故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。（二）主要功能1. PT一次側(cè)該種接線方法雖然一次中性點(diǎn)不接地，但二次測(cè)量、計(jì)量、保護(hù)的電壓不受影響；2. 二次三相輸出相與相之間

4、允許單相不平衡負(fù)載（小于額定電流），PT一次側(cè)不會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓，短路開(kāi)口三角無(wú)環(huán)流；3. 二次三相輸出相對(duì)地允許1/3三相不平衡負(fù)載,此時(shí)短路的開(kāi)口三角有零序環(huán)流產(chǎn)生，但不會(huì)超過(guò)額定電流，PT一次側(cè)也不會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓；4. 當(dāng)發(fā)生二次PT單相接地故障時(shí)，中性點(diǎn)串接的電子保險(xiǎn)熔斷，發(fā)出二次PT接地報(bào)警信號(hào)。（三）基本原理將PT一次中性點(diǎn)與地絕緣，從而消除諧振回路-實(shí)現(xiàn)了根除諧振故障功能。專用電容器組產(chǎn)生的電流Ia、Ib、Ic由CTa、CTb、CTc采集后經(jīng)CPU處理對(duì)應(yīng)還原成各相電壓,從而實(shí)現(xiàn)了絕緣監(jiān)視功能。由于電容器組Ca=Cb=Cc，當(dāng)系統(tǒng)正常時(shí)Ia=Ib=Ic=U相/Xc；出現(xiàn)單相接地故障以后

5、，接地相電壓降低，而非接地相電壓升高-即，相電壓出現(xiàn)兩高一低特征，Ia、Ib、Ic也相應(yīng)出現(xiàn)此特征，主機(jī)發(fā)出接地報(bào)警并予以記憶；與此同時(shí)CT組感應(yīng)的兩高一低信號(hào)將觸發(fā)真空接觸器QC斷開(kāi)，測(cè)量電容器組的中性點(diǎn)通過(guò)單相PT接地，此時(shí)單相PT的二次側(cè)a、x端將產(chǎn)生電壓o；在整個(gè)單相接地過(guò)程中此電壓將作為單相接地指令維持QC的開(kāi)路并啟動(dòng)特殊信號(hào)源從PT二次側(cè)da， dx端向系統(tǒng)注入檢測(cè)信號(hào)。由于信號(hào)源是并接在相地之間，因此信號(hào)的通路只能是信號(hào)源接地線路接地故障點(diǎn)信號(hào)源（見(jiàn)圖二），所以通過(guò)對(duì)信號(hào)尋蹤可以很方便地選出故障回路并找到接地點(diǎn)。圖二單相接地解除后，PT二次的a、x端電壓o消失、真空接觸器QC吸合

6、、信號(hào)源停止發(fā)訊，系統(tǒng)恢復(fù)常態(tài)。三、一次元件的安裝（一）與系統(tǒng)TV兼容組柜 本裝置的專用一次元件可與系統(tǒng)PT兼容于原PT柜中，本方案便于舊站改造。保留原熔斷器、上隔離刀、避雷器及三相PT，若原帶有零序PT及消諧器可拆去不用，原三相PT中性點(diǎn)，采用絕緣懸浮。（見(jiàn)圖三）圖三四、主機(jī)的工作環(huán)境及主要技術(shù)參數(shù)（一）工作環(huán)境工作溫度：-545，24小時(shí)內(nèi)平均溫度不超過(guò)35。相對(duì)濕度：最濕月的月平均最大相對(duì)濕度為90，表面無(wú)凝結(jié)。大氣壓力：80kPa110kPa。 海拔：<2000米。無(wú)爆炸危險(xiǎn)，無(wú)腐蝕性氣體，無(wú)導(dǎo)電塵埃，無(wú)劇烈振動(dòng)沖擊源。（二）技術(shù)參數(shù)1、裝置工作電源：AC220V±10

7、% 50Hz或DC220V±10%。2、主機(jī)信號(hào)源發(fā)訊電流：3-6A連續(xù)可調(diào)。3、輸出干接點(diǎn)容量:QC干接點(diǎn):DC28V/10A;AC240V/10A；接地報(bào)警干接點(diǎn): DC28V/10A;AC240V/10A；4、選線分辨率10倍（接地回路與非接地回路）。5、定位精度15M。6、通訊接口：RS485接口，可采用光纖或雙絞線作為傳輸媒介。五、主機(jī)操作使用說(shuō)明（一）前面板說(shuō)明（見(jiàn)圖四）：圖四 判相指示 接地指示 運(yùn)行指示 發(fā)訊指示 QC狀態(tài)指示 液晶屏 電流表 電源開(kāi)關(guān)液晶屏背光開(kāi)關(guān) 操作按鍵（二）后面板說(shuō)明（見(jiàn)圖五）圖五電源保險(xiǎn) 信號(hào)源保險(xiǎn)電源 信號(hào)控制及輸出接口信號(hào)采集輸入接口 下

8、位機(jī)通訊 調(diào)試/工作切換開(kāi)關(guān) 遠(yuǎn)傳通訊 （三）人機(jī)界面本系統(tǒng)具有友好的人機(jī)界面，主機(jī)前面板配有液晶屏，可通過(guò)操作按鍵（如圖六）進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)定。圖六、操作按鍵1、主界面裝置啟動(dòng)后自動(dòng)進(jìn)入主界面（如圖七所示），圖七、主界面2、系統(tǒng)設(shè)置按下 “設(shè)置”鍵進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)置”菜單。圖八、系統(tǒng)設(shè)置如上圖所示當(dāng)前光標(biāo)位置高亮顯示。按鍵操作如下：當(dāng)前默認(rèn)電網(wǎng)等級(jí)為10KV，按“增加”/“減少”鍵切換6KV/10KV狀態(tài)； “右移”鍵：按鍵選擇時(shí)，光標(biāo)順時(shí)針移動(dòng)；“左移”鍵：按鍵選擇時(shí)，光標(biāo)逆時(shí)針移動(dòng)；在光標(biāo)選中狀態(tài)下按“增加”或“減少”鍵整定數(shù)據(jù)；“主頁(yè)”鍵：確認(rèn)修改并返回主界面。3、自動(dòng)運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置完按“主頁(yè)

9、”鍵返回主界面，然后按下“運(yùn)行”鍵系統(tǒng)將自動(dòng)運(yùn)行，如下圖所示：圖九、自動(dòng)運(yùn)行4、歷史記錄按“主頁(yè)”鍵返回主界面，然后按“歷史”鍵可進(jìn)行歷史記錄查詢。圖十、歷史記錄 該目錄為故障記錄選項(xiàng)，即為SOE記錄；最多記錄為0-99次，超過(guò)99次自動(dòng)覆蓋先前記錄?！霸黾印辨I：上翻，每按一下，接地次數(shù)遞增一次；“減少”鍵：下翻，每按一下，接地次數(shù)遞減一次；六、信號(hào)探測(cè)器使用說(shuō)明及接地點(diǎn)定位（一）選線探測(cè)器如圖十一所示，選線探測(cè)器由信號(hào)探頭和信號(hào)處理顯示兩個(gè)單元組成，探頭安裝在正對(duì)出線回路相且相距3050cm的位置（視方便選擇上下前后均可）;信號(hào)處理顯示單元可根據(jù)方便觀察和美觀等因素確定安裝位置。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單

10、相接地后，故障線路便有信號(hào)通過(guò)，與之對(duì)應(yīng)的探測(cè)器便會(huì)在兩秒鐘之內(nèi)將地址碼送到主機(jī)。圖十一、選線探測(cè)器圖十二、定位探測(cè)器(二)定位探測(cè)器定位探測(cè)器由手工操作，用來(lái)查找接地故障點(diǎn)。探測(cè)器表面有一排定位報(bào)警指示燈（如圖十二）。當(dāng)選出故障線路后可手持定位探測(cè)器沿線路任一側(cè)距線路水平距離8米，探頭表面向上，箭頭指向前進(jìn)方向進(jìn)行巡檢（如圖十三）。在故障點(diǎn)與電站之間的路段報(bào)警指示明顯，過(guò)故障點(diǎn)10米指示燈熄滅。圖十三、沿線查找接地故障點(diǎn)示意圖（三）架空出線單相接地點(diǎn)定位步驟 在接地線路下，離開(kāi)接地線路水平距離8米（如圖十三所示），令定位探測(cè)器上邊紅線與接地線路垂直箭頭指向接地線路方向，按下“開(kāi)始”按鈕沿接地

11、線路進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)信號(hào)電流突然減小時(shí)，背后一級(jí)桿即接地點(diǎn)所在桿。如遇到分支線，在離開(kāi)分支點(diǎn)6米處令定位探測(cè)器上邊紅線與被測(cè)分支線垂直，對(duì)兩個(gè)分支分別進(jìn)行測(cè)量，報(bào)警指示明顯的是接地分支，沿接地分支繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量，直至找到接地點(diǎn)的確切位置。多分支線路探測(cè)結(jié)果如圖十三所示。為了提高探測(cè)速度，亦可用對(duì)分法定位。即在線路總長(zhǎng)度的二分之一處探測(cè)一次，如能探到信號(hào)，說(shuō)明接地點(diǎn)在遠(yuǎn)離變電站的50%處；如探不到信號(hào)說(shuō)明接地點(diǎn)在靠近變電站的50%處。以此類推，再將接地點(diǎn)所在的50%線路分成兩個(gè)50%繼續(xù)探測(cè)，直至找到接地點(diǎn)的確切位置。圖十四、多支路探測(cè)結(jié)果七、系統(tǒng)安裝調(diào)試及注意事項(xiàng)（一） 系統(tǒng)一次接線圖十五、系統(tǒng)一次

12、接線示意如圖十四所示：熔斷器電容器組CT組真空接觸器一次觸點(diǎn)單相PT 與二次側(cè)相連端子（二）系統(tǒng)二次接線圖十六、系統(tǒng)二次接線示意1、CT組用以對(duì)一次電壓采樣；2、單相PT，用以對(duì)系統(tǒng)位移電壓采樣并在出現(xiàn)單相接地時(shí)將檢測(cè)信號(hào)耦合到一次系統(tǒng)；3、QC-H為常閉點(diǎn)、QC-T為常開(kāi)點(diǎn)，分別對(duì)應(yīng)高壓真空接觸器常閉、常開(kāi)輔助觸點(diǎn)。 (三)調(diào)試步驟1、按圖十六接線完畢后，開(kāi)啟主機(jī)電源，此時(shí)電源指示燈應(yīng)亮；2、將后面板“工作/試驗(yàn)”開(kāi)關(guān)打到“試驗(yàn)”位置，按下前面板試驗(yàn)按鈕對(duì)真空接觸器及信號(hào)源進(jìn)行檢驗(yàn)，完畢后務(wù)將開(kāi)關(guān)撥回“工作”檔位；3、按“運(yùn)行”鍵進(jìn)入自動(dòng)運(yùn)行界面，觀察液晶屏電壓顯示，應(yīng)為一次系統(tǒng)的相電壓值；4、用萬(wàn)用表交流電壓檔測(cè)量端子a