小電流系統(tǒng)接地選線裝置

1、小電流接地選線裝置 技術(shù)使用說明書 LR-XD小電流接地選線裝置使用說明書保定藍(lán)瑞電氣科技有限公司目 錄一.概述2二.裝置的主要特點(diǎn)2三.裝置技術(shù)參數(shù)2四. 使用環(huán)境條件3五. 型號說明3六裝置的基本原理3七裝置外形尺寸及開屏尺寸圖4八、裝置的使用5九、系統(tǒng)電容電流的估算11十、零序電流互感器的選擇12十一、定貨須知13附錄1、裝置外形及開屏尺寸圖14附錄2、裝置后端子圖15附錄3、裝置典型接線圖16一.概述我國城市電網(wǎng)及廠礦企業(yè)的中壓系統(tǒng)，一般采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式，簡稱小電流接地系統(tǒng)。當(dāng)小電流接地系統(tǒng)中發(fā)生單相接地時(shí)，由于故障點(diǎn)電流較小，且由于系統(tǒng)三相電壓仍然對稱不影響對負(fù)荷

2、的正常供電，一般允許繼續(xù)帶故障運(yùn)行1-2小時(shí)。但長期運(yùn)行，由于非故障的兩相對地電壓升高 倍，可能引起絕緣的薄弱環(huán)節(jié)被擊穿，發(fā)展成為相間短路，使事故擴(kuò)大，影響用戶的正常用電。同時(shí)，弧光接地還會引起全系統(tǒng)過電壓，進(jìn)而損壞設(shè)備，破壞系統(tǒng)安全運(yùn)行。因此，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，必須及時(shí)找到故障線路予以切除,以防止單相接地故障進(jìn)一步擴(kuò)大。微機(jī)型小電流接地選線裝置是我公司科技人員在總結(jié)了十幾年來國內(nèi)各種小電流接地選線裝置成功、失敗的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)之后，研制出的新一代小電流接地選線裝置。該裝置在軟硬件的設(shè)計(jì)上進(jìn)行了重大改進(jìn)，使裝置工作穩(wěn)定，無需調(diào)試，整定方便，選線更加準(zhǔn)確。二.裝置的主要特點(diǎn)1. 全新的硬件系統(tǒng)，

3、設(shè)計(jì)采用高速CPU，程序功能分配更加合理，運(yùn)行更加穩(wěn)定2. 整機(jī)為插件結(jié)構(gòu)，插件方式為后插拔，維修及更換部件方便；強(qiáng)弱電徹底分離，抗干擾性能強(qiáng)。3. 綜合利用暫態(tài)過程的小波分析法及穩(wěn)態(tài)過程的諧波分析法多種選線方案，提高選線的準(zhǔn)確率。4. 人機(jī)界面非常友好，采用大屏幕漢字顯示液晶屏，實(shí)時(shí)幫助，信息量大，調(diào)試方便，操作簡單。5. 裝置具備完善的自檢，自復(fù)位能力。6. 數(shù)據(jù)交換通道有三種硬件通訊接口： 三線RS-232C 接口、 二線RS-485接 口、四線RS-422接口。適用于無人值班變電站或綜合自動化設(shè)備。7. 線路報(bào)警輸出方式：可以編碼（BIN）輸出、一對一報(bào)警輸出。8. 本裝置可以儲存20

4、組接地追憶信息，掉電不消失。9. 現(xiàn)場CT變比、啟動電壓可軟件設(shè)定，現(xiàn)場不需調(diào)整。10. 接地報(bào)警功能，可設(shè)置為延時(shí)報(bào)警。 11. 跳閘功能，可設(shè)置延時(shí)跳閘或不跳閘。12. 無需調(diào)試，維護(hù)簡便。三.裝置技術(shù)參數(shù) 1. 電壓等級：12種 2. 母線段數(shù)：14段 3. 出線數(shù)：36，每段母線并聯(lián)運(yùn)行出線數(shù)不限，可以任意組合 4. 接地方式：適用于中性點(diǎn)不接地、消弧線圈接地或電阻接地系統(tǒng)5. 出線方式：電纜或架空線6. 零序電流輸入范圍：01000mA（大于時(shí)，訂貨時(shí)須聲明）7. 零序電壓輸入范圍：0300V 8. 機(jī)內(nèi)PT、CT隔離器功耗PT 0.2 VA 輸入額定電壓100VCT 0.1 VA

5、輸入額定電流 1A9. 報(bào)警輸出觸點(diǎn)容量：AC 250V 5A； DC 30V 5A10. 線路報(bào)警觸點(diǎn)容量：AC 250V 5A； DC 30V 5A11. 額定工作電壓：AC/ DC 220V20%； DC110V20 (訂貨時(shí)聲明)12. 整機(jī)功耗：25W四. 使用環(huán)境條件1.環(huán)境溫度：-10BC+50BC2.大氣壓力： 80110KPa3.空氣相對濕度：90（25BC）、50（40BC）4.使用地點(diǎn)不得有爆炸危險(xiǎn)的介質(zhì)，周圍介質(zhì)中不得含有腐蝕和破壞絕緣的導(dǎo)電介質(zhì)或氣體，不允許環(huán)境充滿蒸汽及含有較嚴(yán)重霉菌存在。5.安裝地點(diǎn)應(yīng)具有防御風(fēng)、雨、沙和防塵設(shè)施。五. 型號說明LR-XD 1 設(shè)計(jì)

6、序號小電流接地選線裝置公司名稱 六裝置的基本原理我們采用諧波分析法，結(jié)合暫態(tài)過程的小波分析法與穩(wěn)態(tài)過程的零序能量法，采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)智能選線方法。其工作原理如下：當(dāng)小電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，故障線路零序電流為其它非故障線路零序電流之和，原則上它是這組采樣值中最大的，但由于CT誤差、信號干擾以及線路長短差別懸殊，有可能在排序時(shí)排到第二、第三，但不會超出前三，這一步為初選，所采用的原理是相對概念（在現(xiàn)行運(yùn)行方式下，取前三個(gè)最大的）。第二步，在前三個(gè)信號里，采用相對相位概念即用電流之間的方向或電流與電壓之間的超前與滯后關(guān)系，進(jìn)一步確定是前三個(gè)中的哪一個(gè)故障，還是母線故障，而零序電流二次側(cè)幅值可在1100

7、0mA之間變化。由于采用雙重判據(jù)，而且使用的都是相對原理，克服了運(yùn)行方式變化、接地電阻及線路長短的影響，并且不需整定。小波分析法利用接地初始時(shí)的一段波形來分析。每條線路，由于長短不一，阻抗值不同導(dǎo)致暫態(tài)過程中零序電流所含的諧波分量不同，線路越短，高頻分量越多。小波分析法提取某一頻率段的諧波分量后，各支路的零序電流分布也滿足上述結(jié)論。而且，突出的優(yōu)點(diǎn)是，這種分析法能克服消弧線圈和CT不平衡的影響，這是因?yàn)椋【€圈在暫態(tài)過程中還未起作用，而CT不平衡電流分量已被濾去（選擇頻段時(shí)去掉基波分量）。但小波分析法在穩(wěn)態(tài)時(shí)要同諧波法和能量法相結(jié)合。整個(gè)裝置工作過程如下：系統(tǒng)無單相接地故障時(shí)，裝置處于監(jiān)視狀

8、態(tài)，液晶屏顯示當(dāng)前日期與時(shí)間，當(dāng)PT開口三角輸出零序電壓大于整定值（出廠設(shè)置為30V）時(shí)，表示系統(tǒng)發(fā)生單相接地，此時(shí)CPU將采集的零序電壓數(shù)據(jù)和所有的零序電流數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、排序、判斷、經(jīng)過多次綜合分析后，將接地故障信息（如接地起始時(shí)刻、故障線路號、故障當(dāng)前時(shí)間等），送液晶屏顯示，并將判斷結(jié)果送繼電器輸出或串口輸出。七裝置外形尺寸及開屏尺寸圖裝置最大外形尺寸圖裝置開屏尺寸圖八、裝置的使用裝置前面板如圖所示 圖8.1 前面板示意圖 8.1 指示燈說明： “運(yùn)行” 當(dāng)裝置運(yùn)行在監(jiān)視狀態(tài)下時(shí)，此指示燈亮?！半娫础?當(dāng)裝置上電，并且供電正常時(shí)，此指示燈亮?！巴ㄓ崱?當(dāng)裝置正常通訊時(shí)，此指示燈亮?！皥?bào)警”

9、 當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時(shí)，此指示燈亮?！霸较蕖?當(dāng)系統(tǒng)零序電壓超過設(shè)定值時(shí)，此指示燈亮。8.2 按鍵說明：“復(fù)位” 整機(jī)硬件復(fù)位；“設(shè)置” 進(jìn)行參數(shù)修改設(shè)置；“確定” 確認(rèn)當(dāng)前操作； “上頁、下頁” 菜單選項(xiàng)或信息超過一屏?xí)r的翻頁鍵； “ ”操作光標(biāo)上、下、左、右移動； 8.3 運(yùn)行：裝置的操作可分為運(yùn)行和設(shè)置兩部分。主菜單1.裝置投運(yùn) 5.故障記錄2.參數(shù)設(shè)置 6.系統(tǒng)信息3.通訊設(shè)置 7.母聯(lián)狀態(tài)4.時(shí)鐘校準(zhǔn) 8.調(diào) 試裝置開機(jī)進(jìn)入主菜單如圖8.2所示，在主菜單中按“”、“”、“”和“”可以移動光標(biāo)位置，按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入所選子菜單中。圖8.2 主菜單畫面裝置在正常運(yùn)行時(shí)，液晶顯示屏最下行顯示

10、當(dāng)前系統(tǒng)日期和時(shí)間。如要對裝置進(jìn)行操作，可以按“設(shè)置”鍵進(jìn)入圖8.2所示主菜單。小電流接地選線裝置 運(yùn)行監(jiān)測中 07年01月15日 10時(shí)15分20秒圖8.3 運(yùn)行畫面在運(yùn)行監(jiān)測畫面，如果裝置監(jiān)測到系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障，就會自動顯示如下的接地故障信息畫面如圖8.4所示，在此畫面中，除非故障被排除，否則裝置不響應(yīng)任何操作。接地故障信息接地母線：01接地線路：15起始時(shí)間：07年01月10日 08時(shí)33分12秒當(dāng)前時(shí)間：07年01月10日 08時(shí)34分14秒圖8.4 故障畫面8.4 復(fù)位本機(jī)設(shè)有“復(fù)位”鍵，若按復(fù)位鍵機(jī)器將重新運(yùn)行。但是用戶設(shè)置的參數(shù)以及記憶的接地故障信息不丟失。 8.5 各項(xiàng)參數(shù)設(shè)置

11、在主菜單圖8.2界面下，移動“”、“”、“”“”光標(biāo)選擇“參數(shù)設(shè)置”，按“確認(rèn)”鍵，進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置如圖8.5所示。參數(shù)設(shè)置 1.線路編號 2.CT變比 3.線路告警 4.告警方式5.零序電壓6.消弧線圈圖8.5 參數(shù)設(shè)置8.5.1 線路編號設(shè)置在參數(shù)設(shè)置菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇“線路編號”，進(jìn)入線路編號設(shè)置菜單如圖8.6所示。在此菜單中按“”、“”、“”“”可以移動光標(biāo)。按“設(shè)置”鍵，光標(biāo)“”變成修改狀態(tài)“”，參數(shù)在修改狀態(tài)時(shí)，移動“”、“”、“”“”鍵（分別表示為：“+1”、“-1”、“乘10”和“除10”，）用對該參數(shù)數(shù)值進(jìn)行修改整定。修改完成后按“設(shè)置”鍵，光標(biāo)“”所指參數(shù)的修改狀態(tài)

12、撤銷，返回移動狀態(tài)“”。最后按“確認(rèn)”鍵，使所修改的參數(shù)存儲并生效。線路編號序號 母線 線路01 01 000102 01 000203 01 000304 01 000405 01 000506 01 0006 圖8.6 線路編號設(shè)置8.5.2 CT變比設(shè)置在參數(shù)設(shè)置菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇“CT變比”，進(jìn)入CT變比設(shè)置菜單如圖8.7所示。在CT變比設(shè)置菜單中按“”、“”、“”“”可以移動光標(biāo)位置。按“設(shè)置”鍵，光標(biāo)變?yōu)樾薷臓顟B(tài)，移動“”、“”、“”和“”可對參數(shù)進(jìn)行修改。CT變比 1線路 變比 線路 變比0001 100:1 0007 100:10002 100:1 0008 100

13、:10003 100:1 0009 100:10004 100:1 0010 100:10005 100:1 0011 100:10006 100:1 0012 100:1圖8.7 CT變比設(shè)置8.5.3 線路告警設(shè)置在參數(shù)設(shè)置菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇“線路告警”，進(jìn)入線路告警設(shè)置菜單如圖8.8所示。在線路告警設(shè)置菜單中按“”、“”、“”和“”可以移動光標(biāo)位置，按“設(shè)置”鍵，光標(biāo)“”變成修改狀態(tài)“”，參數(shù)在修改狀態(tài)時(shí)，移動“”、“”鍵用對該參數(shù)數(shù)值進(jìn)行修改整定。修改完成后按“設(shè)置”鍵，光標(biāo)“”所指參數(shù)的修改狀態(tài)撤銷，返回移動狀態(tài)“”。最后按“確認(rèn)”鍵，使所修改的參數(shù)存儲并生效。當(dāng)修改告警

14、允許禁止參數(shù)時(shí)，只有“”、“”鍵有效，且定義為當(dāng)前參數(shù)取反。線路告警線路 延時(shí) 告警0001 0001 允許0002 0001 允許0003 0001 允許0004 0001 允許0005 0001 允許0006 0001 允許圖8.8 線路告警設(shè)置8.5.4 零序電壓設(shè)置在參數(shù)設(shè)置菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇“零序電壓”，進(jìn)入零序電壓設(shè)置菜單如圖8.9所示。在零序電壓設(shè)置菜單中按“”、“”、“”“”及“設(shè)置”鍵，進(jìn)行零序電壓的設(shè)置。零序電壓設(shè)置啟動電壓 告警電壓母線一：030V 100V 母線二： 030V 100V 母線三： 030V 100V 母線四： 030V 100V圖8.9 零序

15、電壓設(shè)置8.5.5 消弧線圈設(shè)置在參數(shù)設(shè)置菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇“消弧線圈”，進(jìn)入消弧線圈設(shè)置菜單如圖8.10所示。消弧線圈設(shè)置母線一段：無母線二段：無母線三段：無母線四段：無 圖8.10 消弧線圈設(shè)置8.6 通訊設(shè)置在主菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇“通訊設(shè)置”，進(jìn)入通訊設(shè)置菜單如圖8.11所示。通訊參數(shù)設(shè)置裝置地址：001波特率： 4800 bps通訊規(guī)約： modbus通訊方式：485 測量類型：001保護(hù)編號：001 動作類型：001事件編號：001 故障類型：001圖8.11 通訊參數(shù)設(shè)置8.7 時(shí)鐘校準(zhǔn)裝置帶有硬件時(shí)鐘，機(jī)器掉電亦不停止走時(shí)，以記錄發(fā)生接地故障的時(shí)間。正常運(yùn)

16、行未檢測到接地故障時(shí)，本機(jī)屏幕顯示當(dāng)前的年、月、日、時(shí)、分、秒值。本機(jī)剛投運(yùn)或經(jīng)一段時(shí)間運(yùn)行后，需校準(zhǔn)時(shí)間。在主菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇時(shí)鐘校準(zhǔn)，進(jìn)入時(shí)鐘校準(zhǔn)菜單如圖8.12所示。在此菜單下，按設(shè)置鍵，光標(biāo) 變?yōu)椤啊北硎具M(jìn)入修改狀態(tài)。然后用“”、“”、“”“”鍵修改，修改完成后按設(shè)置鍵退出修改狀態(tài)，光標(biāo)“”返回移動狀態(tài)“ ”，修改完成后按確認(rèn)鍵保存。時(shí)鐘校準(zhǔn)07年02月02日09時(shí)08分08秒圖8.12 時(shí)鐘校準(zhǔn)8.8 故障記錄在主菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇故障記錄，進(jìn)入故障記錄菜單如圖8.13所示。在記錄查看畫面中，移動“上頁”、“下頁”鍵，查看各條記錄。本裝置可最多保存故障記錄2

17、0條。 1接地故障信息接地母線：01接地線路： 15起始時(shí)間：07年02月10日 08時(shí)33分12秒終止時(shí)間：07年02月10日 08時(shí)34分14秒圖8.13 故障記錄8.9 系統(tǒng)信息在主菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇“系統(tǒng)信息”，進(jìn)入“系統(tǒng)信息”菜單如圖8.14所示。在系統(tǒng)信息顯示畫面中，按“上頁”和“下頁”鍵查看當(dāng)前系統(tǒng)的電壓、電流各項(xiàng)數(shù)據(jù)。系統(tǒng)信息顯示 1線路號 電流值0001 1.000A0002 1.000A0003 1.000A0004 1.000A0005 1.000A0006 1.000A系統(tǒng)信息顯示零序電壓 電壓值母線一段： 100.0V母線二段： 100.0V母線三段： 1

18、00.0V母線四段： 100.0V圖8.14 系統(tǒng)信息1 圖8.15 系統(tǒng)信息28.10 母聯(lián)狀態(tài)信息在主菜單下，移動“”、“”光標(biāo)選擇“母聯(lián)狀態(tài)”，進(jìn)入“母聯(lián)狀態(tài)”菜單如圖8.16所示。母聯(lián)狀態(tài)顯示畫面顯示當(dāng)前系統(tǒng)的母聯(lián)開關(guān)狀態(tài)。母聯(lián)狀態(tài)顯示母聯(lián)一：斷開母聯(lián)二：斷開母聯(lián)三：斷開母聯(lián)四：斷開圖8.16 系統(tǒng)信息九、系統(tǒng)電容電流的估算使用小電流接地選線裝置，應(yīng)先對系統(tǒng)電容電流作一估算。一般來說，系統(tǒng)應(yīng)按電壓等級估算電容電流，每一電壓等級總電容電流均應(yīng)包括線路、母線及其它一次設(shè)備的電容電流。實(shí)際計(jì)算時(shí)往往將變電站設(shè)備的電容電流納入線路電容電流中的方法計(jì)算。即：IcIcableIline9.1電纜線

19、路電容電流的估算電纜線路的電容電流遠(yuǎn)大于架空線路的電容電流，必須單獨(dú)計(jì)算，其值與電纜的截面積、電纜結(jié)構(gòu)、額定電壓密切相關(guān)，可參考表一進(jìn)行估算。表一給出了單位公里長不同類型電纜的電容電流值。表一 電纜線路電容電流的平均值 單位：A/KM額定電壓(KV)電纜芯截面積(mm2)61035100.330.46160.370.52250.460.62350.520.69500.590.77700.710.93.7950.821.04.11200.891.14.41501.11.34.81851.21.45.22401.31.63001.51.8估算需將各類電纜電容電流分別求出，再求和，即為系統(tǒng)總電纜電流

20、Icable。9.2架空線路電容電流的估算一般335KV架空線路每相對地電容為50006000pF，由此可以估算不同電壓等級線路每公里的單相接地電容電流值，見表二?？紤]變電站設(shè)備的電容電流時(shí)，可用表二中增大的百分值予以修正。表二 無避雷線架空線單相接地電容電流平均值 單位（A/KM）額定電壓（KV）每公里單相接地電流（A/KM）變電站影響接地電流增大率（%）60.0218100.0316350.10139.3同桿雙回路架空線此時(shí)電容電流并非為單回線的兩倍，將其等效為單回線計(jì)算電容電流為：Ic（ 1.61.4）Id式中：Id為雙回路中一回線的長度的電容電流，常數(shù)1.6對應(yīng)35KV線路，1.4對應(yīng)

21、10KV線路。十、零序電流互感器的選擇10.1零序互感器的選擇通過上述估算，可得到系統(tǒng)總的零序電流，然后進(jìn)行CT選擇，CT選擇的基本原則時(shí):線路發(fā)生單相接地時(shí)，安裝在該線路的零序CT二次側(cè)能夠提供大于20 mA（且小于300mA）的零序電流。設(shè)系統(tǒng)總的零序電流為Io,以一條線路零序電流為IL，CT變比KL（也稱電流變換靈敏度）則應(yīng)滿足：20mA(Io- IL)1000mA 從而確定CT變比。設(shè)計(jì)、使用單位如不能滿足上述要求，請通知本公司按實(shí)際情況特制。10.2零序互感器的安裝10.2.1對于架空出線a) 對于零序電壓信號，PT采用開口三角接線形式；對于零序電流信號，有A、B、C三相 CT時(shí)，采用零序過濾器形式，即如圖（10.1）所示：C*PT信號CT 信號ABUo* 現(xiàn)場一般標(biāo)為L630 Uo 現(xiàn)場一般標(biāo)為L600 表示繼電器CTo 現(xiàn)場一般標(biāo) N422CT o 現(xiàn)場一般標(biāo) N421圖（10.1）現(xiàn)場 PT、CT 信號箱b) 對于僅有A、C兩相CT缺B相CT，注意應(yīng)采用變