根除PT諧振與小電流接地系統(tǒng)技術(shù)方案

1、根除PT諧振與小電流接地系統(tǒng)技術(shù)方案 勝利油田勝利電器有限責(zé)任公司根除PT諧振與小電流接地系統(tǒng)技術(shù)方案一、概述35kV以下供電線路中性點不接地系統(tǒng)中，設(shè)置三相電壓互感器（PT）是作為二次計量、電壓監(jiān)測和線路絕緣監(jiān)察之用，為獲取絕緣監(jiān)察所需相電壓,PT中性點需接地或零序電壓互感器接地。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在系統(tǒng)接地或線路合跳閘操作時，容易產(chǎn)生諧振現(xiàn)象，通常所說的鐵磁諧振,具有一定專業(yè)知識的人都能了解其機(jī)理。在實際工程中一般采用增設(shè)零序電壓互感器和電壓互感器二次側(cè)裝設(shè)消諧裝置的方法來減少鐵磁諧振的發(fā)生機(jī)會，但這些方法都不能徹底根除。本裝置主要特點：三相電壓互感器中性點采用懸浮方式絕緣不接地。而絕緣監(jiān)察另外

2、采用容性元件取代電壓互感器，采集容性元件的電流反應(yīng)容性元件的電壓，進(jìn)而檢測線路的相電壓，達(dá)到絕緣監(jiān)察的目的。而容性元件不會與線路的對地電容形成諧振，這樣就能根除鐵磁諧振現(xiàn)象。另外，本裝置還采用了注入法進(jìn)行選線，能夠快速找出并消除接地故障。二、原理簡介FC-系列PT消諧與小電流接地選線裝置的PT消諧原理如下圖所示圖一（一）主要特點1. 三相電壓互感器中性點不接地，這樣線路相對地電容不會與PT一次繞組構(gòu)成回路，從而徹底根除PT鐵磁諧振現(xiàn)象；2. 三相電壓互感器只作為計量、測量、保護(hù)所用；3. 小電流接地裝置采用電容器組中性點串聯(lián)單相PT后接地，出現(xiàn)接地故障時由該P(yáng)T二次注入信號檢測接地點。4. P

3、T采用常規(guī)三組繞組，即高壓一次三相繞組一組，二次測量三相繞組一組，二次開口三角三相繞組一組，采用開口三角繞組短路的接線方式，目的是在二次有單相負(fù)荷時（相對地），允許零序電流流通，防止一次繞組過電壓。5. 加裝專用電容器和電流互感器組，將電流互感器每相輸出轉(zhuǎn)換為相電壓，達(dá)到絕緣監(jiān)察的目的，相電壓幅度最大為57V與原中性點接地時相電壓最大幅度保持一致，保證了變電站內(nèi)微機(jī)保護(hù)設(shè)備的兼容。6. PT二次中性點加裝電子保險和報警繼電器，當(dāng)PT二次發(fā)生接地故障時，實現(xiàn)報警功能。（二）主要功能1. PT一次側(cè)該種接線方法雖然一次中性點不接地，但二次測量、計量、保護(hù)的電壓不受影響；2. 二次三相輸出相與相之間

4、允許單相不平衡負(fù)載（小于額定電流），PT一次側(cè)不會出現(xiàn)過電壓，短路開口三角無環(huán)流；3. 二次三相輸出相對地允許1/3三相不平衡負(fù)載,此時短路的開口三角有零序環(huán)流產(chǎn)生，但不會超過額定電流，PT一次側(cè)也不會出現(xiàn)過電壓；4. 當(dāng)發(fā)生二次PT單相接地故障時，中性點串接的電子保險熔斷，發(fā)出二次PT接地報警信號。（三）基本原理將PT一次中性點與地絕緣，從而消除諧振回路-實現(xiàn)了根除諧振故障功能。專用電容器組產(chǎn)生的電流Ia、Ib、Ic由CTa、CTb、CTc采集后經(jīng)CPU處理對應(yīng)還原成各相電壓,從而實現(xiàn)了絕緣監(jiān)視功能。由于電容器組Ca=Cb=Cc，當(dāng)系統(tǒng)正常時Ia=Ib=Ic=U相/Xc；出現(xiàn)單相接地故障以后

5、，接地相電壓降低，而非接地相電壓升高-即，相電壓出現(xiàn)兩高一低特征，Ia、Ib、Ic也相應(yīng)出現(xiàn)此特征，主機(jī)發(fā)出接地報警并予以記憶；與此同時CT組感應(yīng)的兩高一低信號將觸發(fā)真空接觸器QC斷開，測量電容器組的中性點通過單相PT接地，此時單相PT的二次側(cè)a、x端將產(chǎn)生電壓o；在整個單相接地過程中此電壓將作為單相接地指令維持QC的開路并啟動特殊信號源從PT二次側(cè)da， dx端向系統(tǒng)注入檢測信號。由于信號源是并接在相地之間，因此信號的通路只能是信號源接地線路接地故障點信號源（見圖二），所以通過對信號尋蹤可以很方便地選出故障回路并找到接地點。圖二單相接地解除后，PT二次的a、x端電壓o消失、真空接觸器QC吸合

6、、信號源停止發(fā)訊，系統(tǒng)恢復(fù)常態(tài)。三、一次元件的安裝（一）與系統(tǒng)TV兼容組柜 本裝置的專用一次元件可與系統(tǒng)PT兼容于原PT柜中，本方案便于舊站改造。保留原熔斷器、上隔離刀、避雷器及三相PT，若原帶有零序PT及消諧器可拆去不用，原三相PT中性點，采用絕緣懸浮。（見圖三）圖三四、主機(jī)的工作環(huán)境及主要技術(shù)參數(shù)（一）工作環(huán)境工作溫度：-545，24小時內(nèi)平均溫度不超過35。相對濕度：最濕月的月平均最大相對濕度為90，表面無凝結(jié)。大氣壓力：80kPa110kPa。 海拔：<2000米。無爆炸危險，無腐蝕性氣體，無導(dǎo)電塵埃，無劇烈振動沖擊源。（二）技術(shù)參數(shù)1、裝置工作電源：AC220V±10

7、% 50Hz或DC220V±10%。2、主機(jī)信號源發(fā)訊電流：3-6A連續(xù)可調(diào)。3、輸出干接點容量:QC干接點:DC28V/10A;AC240V/10A；接地報警干接點: DC28V/10A;AC240V/10A；4、選線分辨率10倍（接地回路與非接地回路）。5、定位精度15M。6、通訊接口：RS485接口，可采用光纖或雙絞線作為傳輸媒介。五、主機(jī)操作使用說明（一）前面板說明（見圖四）：圖四 判相指示 接地指示 運(yùn)行指示 發(fā)訊指示 QC狀態(tài)指示 液晶屏 電流表 電源開關(guān)液晶屏背光開關(guān) 操作按鍵（二）后面板說明（見圖五）圖五電源保險 信號源保險電源 信號控制及輸出接口信號采集輸入接口 下

8、位機(jī)通訊 調(diào)試/工作切換開關(guān) 遠(yuǎn)傳通訊 （三）人機(jī)界面本系統(tǒng)具有友好的人機(jī)界面，主機(jī)前面板配有液晶屏，可通過操作按鍵（如圖六）進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)定。圖六、操作按鍵1、主界面裝置啟動后自動進(jìn)入主界面（如圖七所示），圖七、主界面2、系統(tǒng)設(shè)置按下 “設(shè)置”鍵進(jìn)入“系統(tǒng)設(shè)置”菜單。圖八、系統(tǒng)設(shè)置如上圖所示當(dāng)前光標(biāo)位置高亮顯示。按鍵操作如下：當(dāng)前默認(rèn)電網(wǎng)等級為10KV，按“增加”/“減少”鍵切換6KV/10KV狀態(tài)； “右移”鍵：按鍵選擇時，光標(biāo)順時針移動；“左移”鍵：按鍵選擇時，光標(biāo)逆時針移動；在光標(biāo)選中狀態(tài)下按“增加”或“減少”鍵整定數(shù)據(jù)；“主頁”鍵：確認(rèn)修改并返回主界面。3、自動運(yùn)行系統(tǒng)設(shè)置完按“主頁

9、”鍵返回主界面，然后按下“運(yùn)行”鍵系統(tǒng)將自動運(yùn)行，如下圖所示：圖九、自動運(yùn)行4、歷史記錄按“主頁”鍵返回主界面，然后按“歷史”鍵可進(jìn)行歷史記錄查詢。圖十、歷史記錄 該目錄為故障記錄選項，即為SOE記錄；最多記錄為0-99次，超過99次自動覆蓋先前記錄。“增加”鍵：上翻，每按一下，接地次數(shù)遞增一次；“減少”鍵：下翻，每按一下，接地次數(shù)遞減一次；六、信號探測器使用說明及接地點定位（一）選線探測器如圖十一所示，選線探測器由信號探頭和信號處理顯示兩個單元組成，探頭安裝在正對出線回路相且相距3050cm的位置（視方便選擇上下前后均可）;信號處理顯示單元可根據(jù)方便觀察和美觀等因素確定安裝位置。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)單

10、相接地后，故障線路便有信號通過，與之對應(yīng)的探測器便會在兩秒鐘之內(nèi)將地址碼送到主機(jī)。圖十一、選線探測器圖十二、定位探測器(二)定位探測器定位探測器由手工操作，用來查找接地故障點。探測器表面有一排定位報警指示燈（如圖十二）。當(dāng)選出故障線路后可手持定位探測器沿線路任一側(cè)距線路水平距離8米，探頭表面向上，箭頭指向前進(jìn)方向進(jìn)行巡檢（如圖十三）。在故障點與電站之間的路段報警指示明顯，過故障點10米指示燈熄滅。圖十三、沿線查找接地故障點示意圖（三）架空出線單相接地點定位步驟 在接地線路下，離開接地線路水平距離8米（如圖十三所示），令定位探測器上邊紅線與接地線路垂直箭頭指向接地線路方向，按下“開始”按鈕沿接地

11、線路進(jìn)行測量。當(dāng)信號電流突然減小時，背后一級桿即接地點所在桿。如遇到分支線，在離開分支點6米處令定位探測器上邊紅線與被測分支線垂直，對兩個分支分別進(jìn)行測量，報警指示明顯的是接地分支，沿接地分支繼續(xù)進(jìn)行測量，直至找到接地點的確切位置。多分支線路探測結(jié)果如圖十三所示。為了提高探測速度，亦可用對分法定位。即在線路總長度的二分之一處探測一次，如能探到信號，說明接地點在遠(yuǎn)離變電站的50%處；如探不到信號說明接地點在靠近變電站的50%處。以此類推，再將接地點所在的50%線路分成兩個50%繼續(xù)探測，直至找到接地點的確切位置。圖十四、多支路探測結(jié)果七、系統(tǒng)安裝調(diào)試及注意事項（一） 系統(tǒng)一次接線圖十五、系統(tǒng)一次

12、接線示意如圖十四所示：熔斷器電容器組CT組真空接觸器一次觸點單相PT 與二次側(cè)相連端子（二）系統(tǒng)二次接線圖十六、系統(tǒng)二次接線示意1、CT組用以對一次電壓采樣；2、單相PT，用以對系統(tǒng)位移電壓采樣并在出現(xiàn)單相接地時將檢測信號耦合到一次系統(tǒng)；3、QC-H為常閉點、QC-T為常開點，分別對應(yīng)高壓真空接觸器常閉、常開輔助觸點。 (三)調(diào)試步驟1、按圖十六接線完畢后，開啟主機(jī)電源，此時電源指示燈應(yīng)亮；2、將后面板“工作/試驗”開關(guān)打到“試驗”位置，按下前面板試驗按鈕對真空接觸器及信號源進(jìn)行檢驗，完畢后務(wù)將開關(guān)撥回“工作”檔位；3、按“運(yùn)行”鍵進(jìn)入自動運(yùn)行界面，觀察液晶屏電壓顯示，應(yīng)為一次系統(tǒng)的相電壓值；4、用萬用表交流電壓檔測量端子a