浅谈湛江港三区3#所小电流接地选线系统改造

摘 要：根据单相接地时电容电流的分布特点和小电流接地选线装置原理，对湛江港三区3#所小电流接地选线系统作改造。

关键词：变电所 接地故障 电容电流 微机小电流接地选线装置 安全性

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）11（a）-0098-01

湛江港三区3#所作为湛江港（集团）调顺港区一个10 kV开闭锁中心站，担负第三分公司整个港区供电，历年来多次由于下级变电所馈线接地故障，无法第一时间判别消除，造成市供电局金湾站要求对湛江港三区3#所全站停电，给港口生产带来严重损失。为解决快速判断馈线接地故障，有效采取积极应对措施，减少大面积停电，对湛江港三区3#所小电流接地选线系统作改造，在3#所站内增加一套微机小电流接地选线装置，用作该所小电流接地系统单相接地时故障线路的判断选线。

1 单相接地时电容电流的分布和小电流接地选线装置原理

电缆线路发生单相接地时，电容电流分布如下图1所示。

从图1中可以看出，故障相A相电位为地电位，对地电流为零，而其他B、C两相为非故障相，对地有电容电流。

非故障线路零序电流为本线路非故障相对地电容电流，故障线路零序电流为系统总电容电流减去故障线路自身电容电流，即故障线路零序电流等于其他非故障线路零序电流之和，故障线路零序电流方向与非故障线路零序电流相反。

微机小电流接地选线装置正是根据小电流接地系统发生单相接地时电容电流的分布特点，利用单相接地时母线电压互感器开口三角零序电压启动装置，同时采集零序电压及故障母线上所有出线的零序电流，选出其中前三个零序电流最大的线路，再利用电流之间的方向或电流和电压之间相位超前与滞后关系，进一步确定前三个中哪一个线路故障或是母线故障。

2 小电流接地选线装置安装注意事项

小电流接地系统发生单相接地时，虽然只有很小的接地电容电流，相间电压仍对称，可暂时运行，但因其他非故障相对地电压升高，威胁设备绝缘，长时间可能会造成非故障相绝缘击穿，造成相间短路，引起开关跳闸事故。为及时查出单相接地点，提高微机小电流接地装置选线准确性非常重要。为此在三区3#所小电流接地选线装置安装前强调以下几点注意事项。

2.1 材料准备

小电流接地选线装置选用北京百旋科技有限公司小电流接地选线智能综合装置BXN-5000-0824T。同时为确保选线精度的要求，将三区3#所原馈线柜零序电流互感器变比150/5更换为100/1型的。零序电流互感器变比KL应满足：20 mA≦IO/KL≦300 mA（IO为故障线路零序电流），零序电流互感器变比不合适则超出装置电流检测范围，产生误动。

2.2 施工质量要求

在施工时严格按照规范施工把好质量关，确保母线、线路设置正确，确保零序电压、零序电流信号引入正确。

（1）检查每段母线零序电压确已接入装置。母线电压互感器开口三角二次线未接入装置，这种情况也就使母线零序电压信号未接入装置，此时其所属范围内发生母线或线路发生单相接地时装置不会动作。

（2）零序电流互感器在电缆头下方时，接地线必须穿过零序电流互感器后在线路侧接地；零序电流互感器在电缆头上方时，接地线则不能穿过零序电流互感器；电缆固定卡子与电缆外皮应绝缘，严禁接地线与固定卡子接触。

零序电流互感器在电缆头下方时，电缆金属外皮接地线未穿过零序电流互感器接地。由图1可知，当故障发生在电缆线路d1点时，电缆芯线对金属外皮接地，故障相（A相）上流过的所有电容电流之和，且与同一电缆其他完好相及金属外皮上所流过的电容电流刚好抵消，而故障电缆外的其他电缆所有电容电流I3～I6则经过电缆头接地线流入地中。接地线上流过的电流即为故障线路零序电流。此时接地线不穿过零序电流互感器，因此检测不到故障线路的零序电流。

当故障发生在非电缆段线路时，电容电流分布有变化，I3～I6不流经电缆外皮和接地线，而直接由接地芯线故障点流入地中。此时，接地线不穿过零序电流互感器也能检测到零序电流。

因此会发生同一条线路发生故障有时选出，有时选不出的异常现象。

（3）零序电流互感器或零序电流过滤器接入装置以及两者共同接入装置时，极性都要一致。装置利用电流之间方向或电流与电压之间相位关系判断故障。因此，要求所有零序电流互感器极性必须一致。

（4）对于一个开关下引出两条出线时，若其末端不连接在一起，应作为两条线路处理，分别引零序信号进装置。当同一线路使用几条电缆并联时，按一条线路处理，若尺寸允许可将所有电缆穿入同一零序电流互感器中，若尺寸不允许则每一条电缆安装1只零序电流互感器，其二次侧同名端应并联接后入装置，而不应串联。

（5）出线上装有接地变压器或消弧线圈的线路，其零序电流不引入装置。

（6）母联开关上的零序电流不引入装置。

3 结语

通过安装小电流接地选线装置，对馈线接地小电流进行实时录波分析、诊断，及时准确判断出现接地故障的馈线，提供后台机报警和应急跳闸出口，使故障得到及时处置，提高供电运行安全。

参考文献

[1] 贺家李，宋从矩.电力系统继电保护原理[M].3版.北京：中国电力出版社，1994.

[2] DL/T478-2001，静态继电保护及安全自动装置通用技术条件[S].

[3] DL/T872-2004，小接地电流系统单相接地保护装置[S].