略谈小电流接地系统消弧消谐选线技术的应用

略谈小电流接地系统消弧消谐选线技术的应用
摘要：中国电网发展很快, 单相弧光接地的危害性受到了人们的普遍关注。

采用新型消弧消谐选线装置, 可以有效扼制其危害性, 同时还带来一系列的优点, 经过实际运行已经证实具有很高的运行可靠性。

关键词：中压电网；过电压；消弧；消谐；选线
1.引言
随着现代生产技术和规模的告诉发展，人们对电能质量，设备安全密切关注，并不断提出新的，更高的要求。

从系统工程的角度，小电流接地方式的使用，具有结构简单，投资低的优点，可以有效限制单相接地故障电流的危害。

小电流接地接地方式主要采用谐振接地和不接地两种。

随着电网扩大规模和电力电缆的广泛应用，单相接地电流大，不接地系统单相接地时电弧不自熄，弧光接地过电压严重威胁绝缘系统的安全，所以它只能用于小系统。

谐振接地虽然可以补偿对地电容电流，间歇性弧光接地不容易重燃，但存在以下问题：
一是消弧线圈的补偿是工频容性电流，而实际电流除了电容电流外，还包含高频电流和阻性电流，严重时仅高频电流和阻性电流就可以让电弧的持续燃烧。

二是消弧线圈的主要作用只是缓和故障相恢复电压的上升速度，阻之谐振的产生，但对接地、谐振产生过电压的能力有限，甚至使接地电弧过电压和传递过电压更严重。

三是消弧线圈可能在系统共振或不平衡时造成故障，造成本身损坏。

四是正确的选线很困难。

近年来，随着高新技术的不断发展，随着国内科技人员和生产厂家的共同努力，电弧谐波选线集成系统取得新的发展，中压电网小电流接地系统和线路选择问题基本解决。

在电网的实际运行中，新型的消弧消谐技术改善了相应电网的运行特性，可以显著改善技术经济指标，显然，优于其他中性点接地方式，它已经成国内外业界的共识。

2.系统特点
一种新的微机消谐选线综合系统消除了间歇性电弧接地，消除非线性共振，消除过电压和单相接地选线四个基本功能，也可以作为电压互感器，功能全面。

所有元素都集中在一个开关柜内，安装方便，尤其是操作和维护很简单，智能化
程度高，分类如下：
2.1消弧：该系统是一个利用计算机技术装置自动测量和控制、过电压保护、测量和通信、真空开关和高能氧化锌压敏电阻等技术组成一个新的装置，例如：该系统的消弧特性是一个关键的功能。

通过运行状态检测系统由微机控制器WZK和PT检测对电网的运行状态。

当系统发生间歇性电弧接地时，WZK立即发出指令，故障相真空接触器快速关闭，高电压限制器RV能迅速投入故障相电压限制器，由限压器RV将故障相的恢复电压限制到额定相电压的50%左右，使弧道两端的不会上涨。

据交流熄弧理论，电弧接地电流过零时会熄灭，然后断开相恢复电压将按正弦波上升，同时电弧介质的抗电强度根据物理特性恢复，消弧能否成功主要取决于电弧电流过零后电弧介质恢复强度的UJF和弧道上的恢复电压UHF，如果故障相恢复电压上升到一个更高的值，UJF UHF，不重燃弧，消弧成功。

由于限压器RV的作用，使弧道的恢复电压Ujf上升到0.5Up时不再上升，而弧道介质抗电强度的恢复和去游离速度是和弧道固有的物理特性有关，仍然为Ujf＝t*kj，这就可以使Ujf＞Uhf，同时真空接触器合闸后保持一段时间，保证使弧道充分去游离，从而达到消弧的目的。

RV电压限制器的作用是恢复电压UJF上升到0.5up不再上升，弧和弧后介质，去游离速度和弧道介质抗电强度的恢复是电弧固有的物理特性，根据UJF = T *KJ，这将使UJF >UHF，同时关闭真空接触器一段时间后，确保弧道充分去游离，从而达到消除电弧的目的。

限压器RV限制过程中要吸收大量的电弧能量，一方面使恢复电压的振幅较低，也可以对弧道起到很大的分流作用，缓慢了弧道的恢复电压上升速度，电弧重燃的时间延长，进一步保证可靠灭弧，大大提高电力系统的安全性和可靠性。

极限响应限压器RV，无论电容电流，阻性电流或高频率的电流等接地电流，可以起到很好的保护作用，消弧效果十分理想。

该系统的消弧原理主要是采用限制弧道两端恢复电压的幅值并延缓恢复电压的上升速度的方法，与系统的接地电流的大小及特性无关，所以选型非常简单，同时对电网的运行状态无要求，方便电网的改造和扩容。

该系统主要作用于限制电弧两端恢复电压振幅和延迟恢复电压的上升速度，与系统的接地电流的大小和系统特性无关，因此选择简单，对电网的运行状态是无要求的，改建和扩建电网很方便。

2.2消谐：PT在电网零序电压的幅值和相位进行检测时，当电网产生非线性谐振时，微机控制器首先发出指令电压限制器RVC短时投到系统中，由于减少了限制器的作用限制了谐振电压，谐振立即消除，其过程原理如下：
(1)限压装置RV具有良好的限压特性，可以立即将谐振电压下降到一个较低
的水平，使PT自动转为线性区域，PT感抗迅速增大；
(2)限压器RV既进行限压又吸收谐振能量；
(3)限压器RV具有良好的非线性，使得谐振根本不能稳定在某一点上，使系统的固有共振的。

通过该方法进行消谐，不仅快速、可靠，并对系统没有任何影响，特别是不会烧PT或PT上的高熔，在消谐的同时还可以限制谐振过电压，这是其他任何消谐装置不具备的。

另外还配备了二次消谐功能，如果第一次消弧不成功，然后立即进行二次消谐，即短时短PT两个开口三角，这是目前流行的二次谐波消除微机原理。

作为对一次消谐装置的一个补充，是一次消谐不充分的情况下的后备保，正常情况下是不启动的。

2.3选线：对于中性点非有效接地系统单相接地时，可以维持一段时间不跳闸，接地故障点搜索给人们带来了很多麻烦，不仅费时费力，一些生产工艺连续性强或重要负荷在拉闸查找时带来了许多不便，有时甚至由于接地故障导致更多的事故不能及时处理而导致重大的事故。

在微机接地保护及自动选线装置，我们目前的选线系统的各种原则，如参数（残流）增量，零序基波电流信号序列识别，电流信号注入，有功电流，5次谐波电流，瞬态电流，功率方向，负序电流，和小波理论。

目前，中国已经开发出多种小电流接地选线装置的原则的基础上，由于小电流接地系统，单相接地变成小电流，功率特性不明显的原因，选线精度不够好。

本系统针对小电流接地选线问题，一个软件的结合，多指标综合判断，最终的投票结果，大大提高了选线的准确性。

首先，在传统的电力相（组比振幅和相位）的基础上，增加了零序列基本序列的识别，人工智能的投票方法，选线准确率很高，提供了极大的便利和排除故障的系统分析。

2.4过电压保护：电力系统的过电压主要包括大气过电压，操作过电压，谐振过电压及间歇性电弧接地过电压（属于一个电压运行）等。

新的系统被配置在JBP组合式过电压保护装置，采用三间隙四单元组合结构模式的保护装置，它能过电压保护大气，又能保护操作过电压，尤其是交替提供过压保护功能，保护功能更加完善，与普通避雷器相比，在保护残余压力降低20% ~ 30%相对，保护残余压力下降了约50%，但其安全性能还是很好的。

3. 总结
新型圆弧线选择信息系统在检测，判断，控制，记录等于谐波消除，并由微机控制的；非常智能化程度高，全自动，并具有良好的通讯功能，你可以通过网络与主机的通信接口，实现远程控制，操作和维护非常方便。

近年来，在中国的许多大中型水泥厂中压配电网络应用系统，提高了电网运行的可靠性和电，安全性能好，深受用户的好评。

参考文献：
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