中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障探究

吳紹軍

摘 要：隨著時(shí)代和科技的發(fā)展，我國(guó)的電力系統(tǒng)已經(jīng)逐漸趨之于完善，但是相較于國(guó)外的電網(wǎng)體系的完整水平還存在著些許欠缺。在配電網(wǎng)的建設(shè)中，使用電纜線路的讀取越來(lái)越多，而電纜線路的增加嚴(yán)重地導(dǎo)致系統(tǒng)電容電流急劇增加，在中性點(diǎn)不接地的運(yùn)行方式下電容電流的不斷增加對(duì)部分設(shè)備絕緣的安全和保護(hù)設(shè)備的配備帶來(lái)了嚴(yán)重的影響。所以有必要針對(duì)其整體進(jìn)行提升，如提升供電的可靠性、電氣設(shè)備、線路的絕緣性能以及減少對(duì)通信系統(tǒng)的干擾等。但是對(duì)于其接地系統(tǒng)卻存在著一定程度的安全問(wèn)題，嚴(yán)重地影響著電力工作者，而其本質(zhì)的原因便是由于中心點(diǎn)的接地系統(tǒng)存在的問(wèn)題。所以，只有正確的選擇中心點(diǎn)的接地方式對(duì)于配電網(wǎng)的安全運(yùn)行有著十足的重要性。

關(guān)鍵詞：中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈；接地系統(tǒng)；柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置；接地故障

中圖分類(lèi)號(hào)：TM711 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的單相接地故障選線技術(shù)得到了一定程度的進(jìn)步，從電磁型電流繼電器、功率方向及電力構(gòu)成的零序電流保護(hù)和零序無(wú)用功方向保護(hù)到一批基于最新計(jì)算機(jī)技術(shù)的單相接地選線裝置不斷地出現(xiàn)，其計(jì)算機(jī)原理有過(guò)電流、無(wú)用功、首半波筆相、諧波電流方向和群體比幅比相及自適應(yīng)等，這些選線方式在應(yīng)用于中心點(diǎn)不接地系統(tǒng)中的效果較為良好，從而在我國(guó)的電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。但是，在中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地上卻存在著較為嚴(yán)重的故障，從而嚴(yán)重的影響這其對(duì)應(yīng)的接地系統(tǒng)，所以必要對(duì)其進(jìn)行探究并解決，為接地系統(tǒng)的穩(wěn)定和安全提供有效的幫助。

一、對(duì)柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障進(jìn)行分析以及接地故障現(xiàn)象特征

接地故障一般來(lái)說(shuō)是指導(dǎo)體與大地的意外連接，從而形成的故障現(xiàn)象，而在性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障的分析中可以明顯看出幾個(gè)較為明顯的故障特征。

1.柔性環(huán)網(wǎng)控制體系主線路一相不完全接地

柔性環(huán)網(wǎng)控制體系主線路中發(fā)生一相不完全接地且通過(guò)電阻或電弧接地，而柔性環(huán)網(wǎng)控制故障相的電壓升高。導(dǎo)致其大于其他相電壓，但是卻得不到線電壓。電壓互感器開(kāi)口三角處的電壓達(dá)到整定值，電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出接地信號(hào)。

2.柔性環(huán)網(wǎng)控制體系主線路一條相線完全接地

如果發(fā)現(xiàn)柔性環(huán)網(wǎng)控制體系主線路中的一條相線完全接地，而故障相線的電壓降至為零，非故障相線的電壓升高到線電壓。那么此時(shí)，電壓互感器開(kāi)口三角處出現(xiàn)100V電壓，電壓繼電器動(dòng)作，并發(fā)出接地信號(hào)。

3.電壓互感器高測(cè)壓出現(xiàn)一相斷線

電壓互感器高測(cè)壓出現(xiàn)一相斷線或者熔斷件熔斷，而故障相的指示不為零，出現(xiàn)相對(duì)較小的電壓。這便是由于此相電壓表在二次回路中經(jīng)互感器線圈和其他兩相電壓表形成串聯(lián)回路，出現(xiàn)比較小的電壓指示，但不是該相實(shí)際電壓，非故障相仍為相電壓?；ジ衅鏖_(kāi)口三角處會(huì)出現(xiàn)35V左右電壓值，并啟動(dòng)繼電器，發(fā)出接地信號(hào)。

4.鐵芯的鐵磁電感原件出現(xiàn)鐵齒諧振

由于柔性環(huán)網(wǎng)控制系統(tǒng)中存在著榮性和感性參數(shù)的電子元器件，尤其是帶有鐵芯的鐵磁電感原件，在參數(shù)組和不匹配時(shí)會(huì)引起鐵齒諧振，并且繼電器會(huì)發(fā)生其對(duì)應(yīng)的動(dòng)作，從而發(fā)出接地信號(hào)。

二、柔性環(huán)網(wǎng)控制系統(tǒng)單相接地故障特性分析

1.柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置一側(cè)發(fā)生單相接地故障

單向的接地故障是最常見(jiàn)的一種接地故障，通過(guò)非故障側(cè)的交流系統(tǒng)與故障相產(chǎn)生橋接，從而對(duì)故障以及三相體系造成影響，其接地點(diǎn)與非故障的消弧線圈產(chǎn)生零序電流回路。此外，對(duì)于中性點(diǎn)采用消弧接地的配電體系，假如使用柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置不采用連接變壓器，在直流單極接地故障的情況下，交流電網(wǎng)會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)換器的續(xù)流二極管、消弧線圈構(gòu)成故障線路通路，將出現(xiàn)的交流相電流缺少過(guò)零點(diǎn)而導(dǎo)致斷路器無(wú)法分段的狀況。

2.柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置中直流接地的故障

一般來(lái)說(shuō)，在柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置故障情況下，轉(zhuǎn)流器的交流端會(huì)通過(guò)轉(zhuǎn)流器的橋臂、接地點(diǎn)、消弧線圈等從而構(gòu)成故障電流通路。此外，根據(jù)換流器控制保護(hù)動(dòng)作時(shí)序。其一，換流器維持觸發(fā)導(dǎo)通。即直流單相接地故障后，換流器仍舊可以維持觸發(fā)動(dòng)作使其到導(dǎo)通，而其故障相線的電壓由故障前的數(shù)值而轉(zhuǎn)變?yōu)殡娢?，而非故障相直流電壓?huì)產(chǎn)生較小的正位波動(dòng)。但是若換流器出口的三相交流電壓對(duì)稱(chēng)，那么消弧線圈兩端就會(huì)出現(xiàn)直流偏置電壓，將使流過(guò)消弧線圈的電流快速增加，而忽略消弧線圈的內(nèi)阻。其二，換流器檢測(cè)出直流側(cè)發(fā)生單相直流接地的故障后，換流器觸發(fā)脈沖閉鎖，同時(shí)下發(fā)分?jǐn)嘟涣鱾?cè)斷路器命令。在其關(guān)閉后，交流電網(wǎng)通過(guò)換流器子模塊的二極管、接地點(diǎn)以及消弧線圈支路構(gòu)成故障回路。

三、柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置單相故障接地的處理流程

對(duì)柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障發(fā)生的位置以及詳細(xì)情況進(jìn)行記錄，當(dāng)值班人員發(fā)現(xiàn)接地故障時(shí)，要及時(shí)報(bào)告給負(fù)責(zé)相關(guān)工作的維修人員，并且和根據(jù)相關(guān)的技術(shù)操作去找尋接地故障的具體位置。并且對(duì)其所關(guān)聯(lián)的關(guān)節(jié)進(jìn)行檢測(cè)，判斷接地故障點(diǎn)是否對(duì)其他聯(lián)動(dòng)的緩解找份影響。若是無(wú)法準(zhǔn)確有效找出故障點(diǎn)，那么就需要對(duì)線路整體進(jìn)行依次查詢直至找到故障的具體位置。在故障檢測(cè)的具體工作中，可以使用一拉一合的方式進(jìn)行尋找故障點(diǎn)，同時(shí)對(duì)于故障線路的斷路器、隔離開(kāi)關(guān)等設(shè)備進(jìn)行檢查，然后制定對(duì)應(yīng)的解決措施。

此外，根據(jù)柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置直流側(cè)發(fā)生單相接地故障后的轉(zhuǎn)流器的仿真波形來(lái)看，當(dāng)負(fù)極單極接地之后，轉(zhuǎn)流器的工作狀體會(huì)發(fā)生10ms左右的閉鎖，然后下達(dá)交流斷路器斷閘指令。而后，交流斷路器的兩項(xiàng)出現(xiàn)會(huì)在約60ms后斷開(kāi)，60ms后當(dāng)c相電流達(dá)到規(guī)定KA時(shí)，超過(guò)斷路器分?jǐn)嘀绷麟娏髂芰o(wú)法分段，而c相處于接通狀態(tài)，所以就可以根據(jù)顯示的對(duì)應(yīng)波形來(lái)判斷故障的具體情況。而且，為有效的從根源避免接地故障的發(fā)生，必須要求值班人員能夠熟悉相關(guān)的工作以及操作流程，也要對(duì)設(shè)備運(yùn)行的狀態(tài)進(jìn)行認(rèn)知，從而有效減少接地故障對(duì)柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置造成的影響。

在具體的處理工作中，需要遵循著規(guī)章制度進(jìn)行。雖然柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置本身相對(duì)安全，但是基于對(duì)電路的安全性卻并不高，但是相對(duì)來(lái)說(shuō)，除去微電體系之外，其他所有與電能有關(guān)的設(shè)備或者裝置本身都存在著一定的危險(xiǎn)性。所以在對(duì)柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障處理時(shí)，相關(guān)的維修人員必須具備絕緣特性的維修工作，盡量避免人體與電能有直接或者過(guò)多的接觸，防止在接地故障維修工作中發(fā)生其他線路電能發(fā)生泄漏的情況，從而對(duì)人體本身造成影響。在具體的處理工作中，若是有關(guān)人員匯報(bào)某條線路上存在故障湘鄉(xiāng)市，可以優(yōu)先對(duì)這條線路進(jìn)行檢測(cè)，從而有效的提升處理的工作效率。

結(jié)語(yǔ)

總的來(lái)說(shuō)，在柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障確實(shí)是相當(dāng)重要的一部分，而針對(duì)柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障進(jìn)行的分析并提出的故障解決措施能夠有效地對(duì)其進(jìn)行提升，從而對(duì)其整體效果進(jìn)行提升。此外，當(dāng)柔性環(huán)網(wǎng)控制裝飾的一側(cè)發(fā)現(xiàn)單相接地不對(duì)稱(chēng)故障時(shí)，在一般情況下，交流側(cè)時(shí)的零序分量會(huì)以共模形式的狀態(tài)出現(xiàn)在直流側(cè)，然后通過(guò)直流極線傳輸影響而并非故障側(cè)的換流器。而對(duì)應(yīng)的非故障交流系統(tǒng)會(huì)出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)產(chǎn)生零序電壓柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置傳遞零序分量的現(xiàn)象。但是說(shuō)到底，柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障的發(fā)生不僅會(huì)嚴(yán)重地影響其使用性能，還會(huì)在一定程度上引起柔性環(huán)網(wǎng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)相對(duì)的滯后性，從而出現(xiàn)得不償失的狀態(tài)。所以，在對(duì)柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障進(jìn)行處理的同時(shí)也要對(duì)其整體進(jìn)行優(yōu)化，從而使其整個(gè)體系得到有效的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]姜田貴，謝曄源，李洪濤，等.中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)中柔性環(huán)網(wǎng)控制裝置接地故障分析[J].電力建設(shè)，2016，37（5）：146-152.endprint