配电网10kV接地精准研判模块

应用背景

为保证供电可靠性,配电网一般采用中性点非有效接地,包括不接地和经消弧线圈接地,采用这两种接地方式运行的配网统称为小电流接地系统。目前我国也有部分城市应用了小电阻接地方式。小电流接地系统的优势在于发生单相接地故障后线路依然能够持续运行一段时间而不跳闸,既能保证用户的电力供应又能为检修人员留出时间排查故障点。电力网络发展初期,线路、设备和负荷等较少,采用不接地系统,但是随着电网发展规模扩大,线路逐渐增多,对地电容电流大到无法使故障点自然熄弧,极易诱发弧光过电压导致绝缘老化、故障扩散,甚至造成供电主设备绝缘击穿损坏。

但是随着电网发展规模扩大,线路逐渐增多,对地电容电流大到无法使故障点自然熄弧,极易诱发弧光过电压导致绝缘老化、故障扩散,甚至造成供电主设备绝缘击穿损坏。所以,通过在消弧线圈加装在中性点对地支路上,补偿电容电流使故障点电弧熄灭,一定程度上降低了瞬时性故障发展为永久性故障的可能,取得了一定的效果。

随着小电流接地系统广泛应用,实践运行中也暴露出一些技术矛盾。目前小电流接地系统的判断装置判断正确率低,加装消弧线圈后残流甚至更小,故障信息隐藏更深,经常导致人工拉路在非故障线路造成短时停电,故障保护无法正确动作,都是影响供电可靠性的主要原因。同时,长时间接地故障运行给系统安全带来极大隐患,如果故障没有被及时发现切除,极易引发相间故障等扩大事故,引发山火、电力设备损坏甚至人身伤亡等严重事故。

配网接地故障高准确研判模块针对上述问题而开发。

在10kV配电网FTU应用中,采用外置接地研判模块实现,接地发生后外置模块通过以太网将接地信息传给FTU,FTU再传递至配网主站。外置模块可做到不停电安装。

技术特点

  • 实时检测线路工况,依赖智能运行检测算法,在投运前可检出设备一二次接线方面的问题,检测异常工况,确保运行时工况正常,为保护和控制奠定基础。
  • 新型单相接地识别算法,可靠识别各种类型的单相接地故障,包括金属性短路、电阻接地短路(3000欧)、短时弧光、弧光接地(各种角度),单相接地识别有效率>80%。
  • 采用防误动算法,有效去除合闸、断线、相间短路等干扰的影响,有效去除误报。
  • 接地识别不需要整定接地定值。

实施方案概述

  • 在改造项目中采用外置接地研判模块实现,接地发生后外置模块通过以太网将接地信息传给FTU,FTU再传递至配网主站。外置模块可做到不停电安装。
  • 在新工程项目中接地识别算法嵌入FTU中

在新的工程项目中,接地识别算法嵌入到FTU的CPU中,作为FTU的一项功能使用。在发生接地时,告警信息直接由FTU远传至配网主站。

实验及工程应用

  • 已通过山东电科院仿真试验。
  • 已通过福建电科院福清检测中心验证。
  • 已通过福建南平供电局现场真型试验验证,并挂网运行。
金属性接地
短时弧光
经接地电阻弧光接地
5000欧电阻接地