消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地選線研究

張玲玲

[摘 要] 近些年來，伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的高速提升，消弧線圈在我國(guó)配網(wǎng)系統(tǒng)中得到了極為廣泛的應(yīng)用，但是，由于消弧線圈在單相接地選線問題上具有一定的難度，這使得消弧線圈的推廣與使用遭到了很大的阻礙，目前，單相接地的選線方式主要分為兩種，一是利用消弧線圈相關(guān)性質(zhì)參數(shù)的改變來了解單相接地存在的問題；二是根據(jù)單相接地的具體情況了解其存在的故障。以上兩個(gè)方法對(duì)于單相接地故障的分析具有很大的幫助，同時(shí)，也主要針對(duì)單相接地選線的相關(guān)理論與策略進(jìn)行深入的分析，希望能夠保證配網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

[關(guān)鍵詞] 消弧線圈；接地系統(tǒng)；單相接地

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 03. 072

[中圖分類號(hào)] TP311 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673 - 0194（2017）03- 0132- 02

1 消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地選線的相關(guān)原理

1.1 瞬間暫態(tài)特征的接地選線原理

在接地系統(tǒng)沒有接地時(shí)，系統(tǒng)整體的電壓是穩(wěn)定、對(duì)應(yīng)的，而在系統(tǒng)接地的瞬間，因?yàn)橄【€圈的電壓大小無法改變，因此，在接地瞬間，故障線路上的電流通過接地線路流往母線，即故障線路與母線的電流方向是相反的，并且伴隨著消弧線圈電流值的提升，故障線路的電流越來越小，這使得線路會(huì)始終處于欠補(bǔ)償狀態(tài)，同時(shí)讓故障線路的電流保持在穩(wěn)定的范圍內(nèi)。通過眾多實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，接地系統(tǒng)故障燈補(bǔ)償工作能夠在五毫秒內(nèi)完成，降低故障對(duì)系統(tǒng)整體性能的影響，補(bǔ)償過程并非一個(gè)簡(jiǎn)單的過程，其難度較大。

1.2 補(bǔ)償特征接地選線原理

根據(jù)上一個(gè)理論可以知道，在消弧線圈的補(bǔ)償過程中，故障線路的電流會(huì)在不斷地降低，因此，在補(bǔ)償過程順利進(jìn)展的前提下，故障線路的電流值應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于接地瞬間線路通過電流數(shù)值。另外，在故障的檢測(cè)中，若線路產(chǎn)生了補(bǔ)償特征，則該條線路則產(chǎn)生了故障。利用補(bǔ)償特征進(jìn)行選線是一種簡(jiǎn)便、快捷并且準(zhǔn)確性較高的方法，其不會(huì)受到互感器極性的影響，因此，利用線路補(bǔ)償特征進(jìn)行選線的工作原理得到了十分廣泛的應(yīng)用。

1.3 接地選線結(jié)果的分析原理

近些年來，單相接地方式在供電公司配電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用，根據(jù)相關(guān)故障線路電流數(shù)值變化情況的記錄圖表顯示，當(dāng)電流變化規(guī)律向正弦圖像逼近時(shí)，能夠通過相關(guān)的計(jì)算得出接地瞬間電流的具體相位，從而進(jìn)行準(zhǔn)確的選線，在該分析原理下，選線的實(shí)用性與正確率都很高，總而言之，電流規(guī)律分析原理的應(yīng)用對(duì)于選線準(zhǔn)確性的提升來說起著非常重要的作用。

2 消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地選線策略

2.1 插入電阻法

在20世紀(jì)末期，該接地系統(tǒng)的選線策略得到了十分廣泛的應(yīng)用，尤其在永久接地后，在消弧線圈中插入一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮瑁梢员ＷC故障線路中也能通過一定的電流，并根據(jù)電流的具體數(shù)值判斷電路的故障。該方面具有一定的可行性，并且也得到了長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用，但是其也不可避免存在一定的問題，例如電阻的體積與容量偏大，導(dǎo)致其在應(yīng)用過程中需要配置必要的控制裝置與斷路器，這在很大程度上增大了電力企業(yè)的成本與支出。

2.2 信號(hào)尋蹤法

該類選線方法是近幾年我國(guó)新興的一種方法，其主要是利用互感器向線路內(nèi)部注入信號(hào)，再通過對(duì)信號(hào)的搜尋與追蹤，了解故障發(fā)生的具體位置。該種方法主要需要兩大裝置，一是主機(jī)，主機(jī)主要負(fù)責(zé)向故障線路內(nèi)部發(fā)射信號(hào)；二是信號(hào)探測(cè)器，其主要是負(fù)責(zé)追蹤信號(hào)，從而判斷故障位置。對(duì)于發(fā)射進(jìn)線路內(nèi)部的信號(hào)，可以不用互感器就可以進(jìn)行搜尋，因?yàn)樾盘?hào)探測(cè)器具有一定的定位功能，能夠在選線后，對(duì)其進(jìn)行必要的定位。該種方法主要是利用當(dāng)下較為先進(jìn)的技術(shù)，并且操作步驟簡(jiǎn)單，系統(tǒng)穩(wěn)定性較強(qiáng)。

2.3 五次諧波功率法

由于發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的特殊性，導(dǎo)致電流與電業(yè)本身的波長(zhǎng)變化存在一定的規(guī)律，并且，伴隨著近些年高壓電路的廣泛使用，對(duì)于整流與換流設(shè)備的應(yīng)用也在不斷增多，另外，負(fù)荷的非線性變化也會(huì)導(dǎo)致電流產(chǎn)生諧波。根據(jù)相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，五次諧波的數(shù)值最高，這是因?yàn)槲宕沃C波的性質(zhì)是負(fù)序的。在以前，眾多發(fā)電公司使用負(fù)序的電力反應(yīng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)保護(hù)設(shè)備與零件的目的，在接地過程中，故障線路上的零序電流與非故障線路的零序電流之和近乎相等，但是由于兩者方向相反，因此，這會(huì)在很大程度上使得線圈開路。

3 結(jié) 論

綜上所述，消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地選線問題一直以來都是發(fā)電站面臨的重要問題，該問題的解決對(duì)于配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行來說起著非常重要的作用，尤其伴隨著變電站自動(dòng)化程度的不斷提高以及值班制度的取消以后，對(duì)選線問題的要求也越來越高，新的選線方式的研發(fā)是社會(huì)發(fā)展與人們生活的必然需求，因此，希望伴隨著消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地應(yīng)用的不斷增多，能夠積累一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，增強(qiáng)對(duì)選線方法的研究，保證配電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為社會(huì)的運(yùn)轉(zhuǎn)以及人們的日常生活提供保障。

主要參考文獻(xiàn)

[1]陳博博，屈衛(wèi)鋒，楊憲宇，等.小電流接地系統(tǒng)單相接地綜合電弧模型與選線方法的研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2016，44（16）：1-7.