智能接地配電系統(tǒng)應用關鍵技術探究

摘 要 本文介紹的接地故障相的軟導通及軟關斷操作方式能夠最大程度上減輕運行進程中可能出現(xiàn)的較高強度的暫態(tài)情形，同時不會因為選相失誤引發(fā)兩相短路接地的問題。

關鍵詞 智能接地 配電系統(tǒng) 關鍵技術

線路選擇及故障位置確定并不是非單相接地問題解決的所有內(nèi)容，這主要緣于單相觸地時通常都會引發(fā)電弧，在沒有準確確定電弧是否已經(jīng)熄滅的前提下，無法準確確定是采取跳閘措施還是繼續(xù)提供電能的選擇。智能接地系統(tǒng)是處理上述問題的一種較為有用的方法。這種方法不但能夠處理線路選擇、故障位置確定等方面的問題，還能夠提高熄弧的準確性。

一、軟開關技術

圖1中展示的是X相接地開關的組成部分，其中的K1和K2分別代表開關，R代表的是過渡電阻。假若需要將X相金屬性接地，可以先關閉開關K1，此時的相就會以電阻R為媒介實現(xiàn)接地，然后再將開關K2閉合，此時就完成了X相金屬性接地的整個過程。這一操作流程被稱為“軟導通”。如果需要將X相金屬性接地斷開，可以先將開關K2打開，此時該相就需要以電阻R為媒介實現(xiàn)接地，然后再將開關K1打開，從而X相完全實現(xiàn)與地分離。這一操作流程被稱為“軟開斷”。上述兩種操作能夠最大限度減少運行過程中有可能出現(xiàn)的強度較大的暫態(tài)現(xiàn)象，從而降低對配電網(wǎng)相關設施造成的影響。

接地故障相的軟導通技術能夠在最短的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)單項接地相選擇的錯誤，假若合錯相，軟導通設備就能立即中斷之后的操作，并且將開關K1打開重新開展單相接地的相選擇工作。

二、智能接地設備的接入方法

不管在接地時采用什么樣的方法，都需要在母線中安裝一臺斷路器，這樣在智能接地裝備的內(nèi)部出現(xiàn)問題時，就可以通過跳閘的方式將出現(xiàn)故障的設備和其他設備隔離開來。以配電狀況和變電站的物理空間為劃分依據(jù)，常用的智能接地方式主要包括四種。

方法一：這種方法適用于具備備用出線柜的情形，這種接地方式中的智能接地設備的安裝主要運用開關柜安裝及戶外箱變的方式，并且需要單獨使用一臺斷路器。采用這種方法的優(yōu)勢在于具備較高的可靠度，缺點在于變電站中的饋線和正常相比少一條。

方法二：這種接地方法主要是借助現(xiàn)場的接地變壓器出線柜。在運用這種方法下，智能接地設備的構成主要采用開關柜安裝及戶外箱變形式，可以共同使用一臺斷路器。這種接地方法的優(yōu)勢在于不會對變電站出線間隔造成擠占，缺點是當接地子系統(tǒng)出現(xiàn)問題時，同樣會導致智能接地裝備暫停運轉(zhuǎn)，智能接地裝備出現(xiàn)問題時同樣會導致接地子系統(tǒng)停止運轉(zhuǎn)。

方法三：智能接地設備運用開關柜安裝及戶外箱變的組裝方式，從一條10KV出現(xiàn)T接，共同運用一臺斷路器。這種方式的優(yōu)點在于不會對變電站的間隔造成擠占，缺點是當饋線因為出現(xiàn)問題而引發(fā)斷路器強制跳閘時會使得智能接地設備停止運轉(zhuǎn)，智能接地設備出現(xiàn)問題時同樣會導致饋線停止運轉(zhuǎn)。

方法四：這種方式主要適用于配電站所在空間較小，智能接地設備采用柱上箱變的組裝方式。這種方式的優(yōu)點在于不需要對變電站內(nèi)已經(jīng)存在的設備進行重新組合或改變，缺點是可靠度較低。當饋線出現(xiàn)問題，會使智能接地設備停止運轉(zhuǎn)，智能接地設備出現(xiàn)問題時同樣會使饋線停止正常的工作。

三、繼電保護技術

假若智能接地裝備內(nèi)部發(fā)生了故障，斷路器內(nèi)部設置的裝備就需要馬上反應，強制斷路器跳閘，并將故障所在位置的智能接地裝備與其他裝備隔離。對于那些出現(xiàn)瞬時性接地故障較少區(qū)域的配電網(wǎng)出現(xiàn)了永久性單相接地的狀況，智能接地設備就會將這種現(xiàn)象維持在暫時供電狀態(tài)。在這一過程中，如果配電網(wǎng)中正常的相也出現(xiàn)了接地現(xiàn)象，那么就會出現(xiàn)兩個相同時接地的現(xiàn)象。面對這種狀態(tài)，不能將智能接地裝備中的斷路器強制跳閘，而是要將接地饋線上的斷路器跳閘。主要緣于即使智能接地裝備中的斷路器強制跳閘，饋線上的永久性接地依然沒有被破壞，同時，智能接地裝備中的斷路器跳閘會使得其他饋線中接地裝備的功能完全喪失。

四、安全技術

智能接地配電系統(tǒng)能夠最大限度降低因為不連續(xù)弧光接地解決不及時而造成的兩相短路接地問題。盡管接地故障相強制金屬性接地會導致未發(fā)生故障相的電壓水平明顯提高，不過這是一種穩(wěn)定的態(tài)勢，未發(fā)生故障相對地不會高于正常電壓值，絕緣容量相對較大，不會引發(fā)未發(fā)生故障相對地絕緣穿透。在不連續(xù)弧光接地的情形中，在電弧熄滅和再次點燃的過程中會引發(fā)較高強度的暫態(tài)現(xiàn)象，這使得未發(fā)生故障相對地的暫態(tài)會高于正常電壓水平的值超過4.0p.u.。

五、結(jié)語

智能接地配電體系是解決單相接地故障問題的主要方法，當出現(xiàn)單相接地問題時能夠在最短的時間內(nèi)將電弧熄滅，同時還能很方便快捷地完成線路選擇和故障位置確定等工作。智能接地設備可以選擇的形式有開關柜構造、戶外箱構造及柱上相構造這三種。無論選用哪種構造，智能接地設備都需要在母線中安裝專門的短路設備，安裝的方法有四種。

（作者單位為陜西省西咸新區(qū)供電公司）

[作者簡介：張京（1978—），男，陜西涇陽人，本科，工程師，主要研究方向：配電技術。]