一種新型低功耗低成本檢測單相接地系統(tǒng)
摘要:低成本低功耗測試單相接地系統(tǒng)主要是根據(jù)目前10kV輸電線路的單相接地研究的成果,利用單片機(jī)的低成本低功耗優(yōu)勢,開發(fā)出來的判斷線路是否發(fā)生單相接地的系統(tǒng)。本文主要論述該系統(tǒng)的合理性和可推廣性,闡述了該系統(tǒng)的開發(fā)理論依據(jù)以及軟硬件的處理方案。
關(guān)鍵詞:單相接地;單片機(jī);低功耗;低成本
0 引言
目前全國普遍在變電所采用小電流接地選線裝置,現(xiàn)有的小電流接地選線裝置的傳感環(huán)節(jié)僅僅是零序電流,選線的特征量很小,測量數(shù)值不穩(wěn)定,所選用的處理器為DSP,硬件成本高、功耗大。本系統(tǒng)分布在各條線路上,以各條線路上的零序電流作為啟動(dòng)值,再通過測量各條線路上的零序功率方向,進(jìn)行單相接地保護(hù),選用低成本低功耗單片機(jī)作為主處理單元,較好地完成單相接地測試功能。該系統(tǒng)具有實(shí)用性,可廣泛推廣。
1 判斷單相接地的原理
中性點(diǎn)不接10kV配電系統(tǒng),發(fā)生單相接地時(shí),故障相電壓為0,非故障相對(duì)地電壓升高到相電壓的√3倍,即等于線電壓;變壓器初級(jí)各相間的電壓大小和相位仍然不變,變壓器初級(jí)三相系統(tǒng)的平衡仍然保持;變壓器次級(jí)各相對(duì)地電壓發(fā)生變化。正常運(yùn)行時(shí)和A相接地的時(shí)候相量圖1所示。
正常運(yùn)行時(shí), Ua=Ub=Uc=5.773 k V,Uab=Ubc=Uca=10kV,B相滯后A相120°,C相滯后B相120°,零序電壓U0≈0(實(shí)際線路中三相電壓不可能完全保持平衡)。
當(dāng)A相完全接地時(shí),Ua=0,Ub=Uc=1 0kV,Uab=Ubc=Uca=10kV,C相滯后B相60°,零序電壓3U0=Ub*cos30°+Uc*cos30°=17.32kV,當(dāng)A相不完全接地時(shí),3U017.32kV。由于實(shí)際線路中三相電壓不可能完全保持平衡,但也不應(yīng)偏差太大。
2 零序電流基波IO作為保護(hù)啟動(dòng)值
對(duì)于中心點(diǎn)不接地和經(jīng)電阻接地的系統(tǒng),非故障線路零序電流的大小等于本線路的接地電容電流,其電容性的無功功率由母線指向線路;故障線路零序電流的大小等于所有非故障線路的零序電流之和,也就是所有非故障線路的接地電容電流之和,其電容性的無功功率由線路指向母線。
由于接地電容電流與線路長度密切相關(guān),實(shí)際線路中所有線路長度之和及各條分支線路的長度不一樣,對(duì)于同樣大小的接地電容電流,有些可能已經(jīng)是所有線路的接地電容電流之和(故障電流),有些只是本條線路的接地電容電流(非故障電流)。有些線路擴(kuò)容后或改建后,接地電容電流之和(故障電流)還會(huì)發(fā)生變化。但所有線路的接地電容電流之和(故障電流)總歸應(yīng)該大些,所以單相接地保護(hù)中還是將零序電流數(shù)值作為保護(hù)啟動(dòng)值,還需要進(jìn)一步針對(duì)故障相進(jìn)行判斷。
3 零序基波功率方向作為判斷依據(jù)
對(duì)于中心點(diǎn)不接地和經(jīng)電阻接地的系統(tǒng),非故障線路的零序電流IO超前其零序電壓U0 90°;故障線路零序電流IO滯后其零序電壓U0 90°,據(jù)此可以判斷出故障線路。xx斷路器在單相接地保護(hù)投入的情況下會(huì)保護(hù)跳閘。如果單相接地通訊告警允許,不管單相接地保護(hù)是否投入,本系統(tǒng)所在斷路器控制器中會(huì)通過GSM發(fā)出單相接地告警信號(hào)到指定的手機(jī)上。
評(píng)論