一.試驗目的和原理:
1、?????? 檢驗KA2003型小電流接地系統單相接地故障選線裝置的選線?效果
2、????? KA2003系列選線裝置實時采集系統故障信號,應用多種選線方法進行綜合選線,具體包括:智能群體比幅比相法、諧波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法、零序電流突變量法。裝置通過粗糙集理論確定各種選線方法的有效域,根據故障信號特征自動對每一種選線方法得出的故障選線結果進行可信度量化評估,應用證據理論將多種選線方法融合到一起,最大限度地保證各種選線方法之間實現優勢互補。為了避免故障信號受到干擾而導致誤選,裝置采用了連續選線方法,每隔一定時間(1秒)重新采集數據進行分析,只要故障沒有消失,裝置的選線計算就不停止。
特別對于10kV經消弧線圈接地系統,一般消弧線圈補償方式處于過補償狀態,當系統發生單相接地故障時,由于基波分量的零序電流被消弧線圈補償掉,在這種接地情況下可以通過諧波比幅比相法、小波法、首半波法、有功分量法、能量法幾種方法實現正確選線.
(1)其中諧波方法的基本原理是:對于中性點經消弧線圈接地系統,對諧波分量來說消弧線圈處于欠補償狀態,如果線路零序電流中含有豐富的諧波成分,則比較所有線路零序電流諧波分量的幅值與相位,故障線路零序電流幅值較大且相位應與正常線路零序電流反相,若所有線路零序電流同相,則為母線接地。諧波選線方法采用有效的數字濾波手段,提取出能量最高的諧波頻帶范圍,避免了提取單一諧波頻率而導致的誤差。
(2) 小波選線方法利用單相接地故障產生的暫態電流和諧波電流作為選線判斷的依據。由于小電流接地電網單相接地故障等值電路是一個容性通路,故障的突然作用在電路中產生的暫態電流通常很大。特別是發生弧光接地故障或間歇性接地故障情況下,暫態電流含量更豐富,持續時間更長。暫態電流滿足在故障線路上的數值等于在非故障線路上數值之和且方向相反的關系,可以用來選線。由于電網中的暫態信號呈隨機性、局部性和非平穩性特點,因此利用暫態信息選線的主要困難是,如何準確地提取有用的暫態信號、如何合理地表示信號并構造出能適應信號特點的選線判據。我們提出的小波選線方法很好地解決了這些問題,使暫態信號得到了充分利用。
(3)
首半波法,小電流接地電網單相接地故障產生的暫態電流雖然很復雜,但是發生故障的最初半個周波內,一定滿足故障線路零序電流與正常線路零續電流極性相反的特點,因此可以通過比較首半波的零序電流極性進行故障選線,該方法對中性點不接地和中性點經消弧線圈接地的電網都適用。
(4)有功分量法和能量法,這兩種方法的原理相同,對于中性點經消弧線圈接地系統,消弧線圈智能補償零序電流的無功分量,不能補償零序電流的有功分量,因此故障線路的零序電流的有功分量與正常線路極性相反,可以用這個特點進行選線。由于有功分量的含量較小,所以裝置采用零序電流與零序電壓的乘積,即零序能量來度量零序電流的有功分量,實際上是把有功分量進行了累加,零序能量最大的線路就是故障線路。 二.試驗器材
1、????????? 真空高壓接觸器、低壓空氣開關,由北京丹華昊博公司提供;
2、????????? 電阻(兩個3kΩ、2.5kW),由北京丹華昊博公司提供;
3、????????? 絕緣子(金屬棒)兩個,由北京丹華昊博公司提供;
4、????????? 絕緣板(1m×1m)2塊,10A電流表一塊,由新莊孜礦提供;
5、???????? 16 mm210KV絕緣線30m;2X2.5mm2多股銅護套線100m,以及試驗使用的安全帽、絕緣手套、絕緣靴、驗電棒等安全器具 由新莊孜礦提供;
三.測試項目及過程
1、金屬性接地選線試驗
(1)將10KV?????? 線停電,裝設地線。
(2)指揮人通知各測試工作負責人辦理工作票開工。
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(3)指揮人通知?????? 線?? #桿處工作組人員登桿并完成相應的安全措施;高壓測試人員按圖1進行接線,接地線路與接地極相連。
(4)高壓測試人員在距接地點8m范圍四周裝設遮攔,并向外懸掛“止步,高壓危險”標示牌。安排專人監護,嚴禁任何人員進入遮攔。
(5)??? 線?? #桿處高壓測試小組負責人通知指揮人“準備完畢,可以測試”。
(6)指揮人通知變電站值班人員拆除接地線,合上開關,并安排專人監視????? 線運行狀況,發現異常立即斷開開關;同時通知????? 線???? #桿處高壓測試小組負責人開始測試。
(7)負責開關操作人員合上低壓空氣開關,使高壓真空接觸器B閉合,并在15秒左右時間后斷開低壓空氣開關。變電站工作人員記錄選線結果,并檢查裝置的選線結果是否正確。
(8)分析數據,并將測試數據向指揮人匯報。若有疑問,再測試一次。
2、接地點經6k電阻接地的選線試驗
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(1)變電站操作隊負責將????? 線停電,裝設地線。
(2)指揮人通知
???? 線?? #桿處工作組人員登桿并完成相應的安全措施;高壓測試人員按圖2進行接線(R為金屬電阻,置于絕緣板上,選擇接地電阻的大小和系統中消弧線圈調整的脫諧度有直接關系,因此根據現場消弧線圈實際的脫諧度來選擇電阻,范圍為1.5kΩ—6kΩ。)指揮人通知繼電和遠動人員在主控室安裝好選線裝置并檢查無誤。