配电系统保护接地形式「低压配电系统接地」

今天带来配电系统保护接地形式「低压配电系统接地」，关于配电系统保护接地形式「低压配电系统接地」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

专家简介：海福贵，男，延长石油化工设计院电气专家。

深度好文：1913字 | 4分钟阅读

阅读前思考：

消弧消谐柜接地方式怎样选择？

小接地电流系统接地保护有哪些特点？

数字化变电站能解决哪些问题？

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消弧消谐柜接地方式的选择

1.厂家提供的功能

1）当检测到弧光接地时，故障相的接触器可快速合闸，将弧光接地转化为金属性接地，不仅使故障点的电弧立即熄灭，同时也彻底消除了弧光接地过电压；

2）具有电压互感器及其切换功能，带小电流接地选线装置及消谐装置。

3）带母线避雷器。

2.接线图

此种消弧消谐方案，应该在标准及规程规范中得以体现，更好地指导工程技术人员选用。

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接地保护

1.大接地电流系统接地保护特点单相接地故障电流很大，接地保护直接跳闸， 保护的可靠性、灵敏性、选择性、速动性能够保证，在此不述。（110kV及以上供配电系统）

2.小接地电流系统接地保护特点（ 6-35kV供配 电系统）单相接地故障电流较小，故障电流主要是电容电流，为了提高供电可靠性，多数采用报警不跳闸方式，规程规定可以运行2小时。主要采用小电流接地选线方式定位故障点。

1）小电流接地选线种类经过大量学者和科研单位的多年研究和发展，现已提出多种选线方法，并推出了一系列微机型自动选线装置，按照信号利用方式的不 同，分为主动式和被动式。主动式选线：谐波注入法，其缺陷就是由于需要在每条线路上装设信号电流探测器，造成现场实现的复杂化。而且单相接地故障的接地电阻由于受接地介质和环境电压等诸多因素的影响，数值往往达到千欧级，造成信号电流阻抗角变小，容易产生测量和计算误差，造成误判。

被动式选线：利用故障本身所产生的稳态和暂态量进行故障选线。主要由以下几种方法。

• 零序电流比幅比相法、零序无功功率方向法：受不平衡电流、接地过渡电阻的影响，选线不准。

• 零序电流有功分量法：当电缆线路较长、接地过渡电阻值较大时，有功分量就更小，造成选线不准。

• 电流谐波选线法：谐波含量较少（常常很小不足10% ）时，选线不准；又由于系统中5次、7次谐波易受过渡电阻和发电机、变压器、负荷及其他非线性特性元件的影响，尤其是在电力电子装置应用较多的环境中，其幅值波动较大， 所以不能保证选线可靠性。

• 首半波法：由于判据成立时间很短，对信号测量设备的采样精度要求较高，因接地电流的暂态分量会跟随故障初相角的减小而变小，使得该方法的应用受到限制，造成选线不准。

• 小波分析法：小波分析法适用于间歇性电弧故障，对暂态突变信号的提取分析具有优势，且不受接地方式限制，但其无法克服干扰信号带来的误差，必然影响其检测灵敏度和可靠性，最好能与其它选线方法配合使用。

2）网络小电流接地选线国内外电力系统已经在推广应用符合IEC61850标准的智能化变电站技术，国内称之为“数字化变电站”，并且 WAMS（广域同步测量系统）也在许多地方试点应用。

基于全站数据实时共享的数字化变电站概念的扩展和延伸，基于高速光纤通信网络的零序电流保护算法为基础， 并借助使用高速大容量FPGA数据处理技术、符合IEEE1588标准的高精度网络同步授时技术，通过交流电量的分散同步采集、数据的集中实时处理，通过数据融合技术，实现真正意义上的“网络型继电保护”，实现单相接地故障的纵向、横向选择性选线，并将故障点定位在故障线路的一个区段内，来解决小电流接地选线准确率不高的问题。

• 系统组成及主要部件

图1 系统框图

BU代表接地选线子站，CU代表信息处理总站。

采用高速光纤网络通讯技术，将BU与CU组成保护网络，通过BU同步采集母线电压、零序电压和每条线路的零序电流，就地实现横向选择性保护，将事件及其故障数据送至CU，再通过大数据、边缘计算等手段进行数据融合做出综合判断。

• 就地处理单元BU

控制单元采用高性能微处理器和支持高速浮点运算的数字信号处理器DSP构成的多核硬件平台，采用嵌入式实时多任务操作系统，模块化软件程序设计，并配备网络化的人机交互系 统。具有设计理念超前、可靠性高、操作简单、维护方便、使用灵活、扩展和兼容性高等特点。

单相接地故障横向选择性保护的算法采用模式识别法、 接地瞬间脉冲极性判别法、群体比幅比相法、零序功率方向法等多种算法融合。各种算法的动作整定值应可通过网络任意设定。

• 中央处理单元CU

通过千兆光纤以太网，汇集BU装置的信息，获取全网的各段母线电压及零序电流，实现运行方式自动识别，以及全网零序电流测量值的冗余判别，防止系统误判。实现灵敏接地检测、选线、选相、选段功能，进而实现全网单相接地故障的定线、定区、定相功能。

本文已结束，感谢阅读。

说明：本文内容是根据海福贵先生于2021年6月24日在济南“2021首届石油化工电气运行安全管理与智能化发展技术交流大会”上发表的大会报告所整理。