智能型接地保護(hù)開關(guān)及其應(yīng)用

智能型接地保護(hù)開關(guān)及其應(yīng)用
概述
在我國6～66 kV電力系統(tǒng)中普遍采用中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地的小電流接地方式，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，由于不能構(gòu)成短路回路，接地故障電流往往很小，但系統(tǒng)線電壓的對稱性并不遭到破壞，系統(tǒng)還可繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，規(guī)程規(guī)定一般為不超過2h。近年來隨著電力傳輸容量增大、距離延長、電纜線路的使用量逐步增加，發(fā)生單相接地故障時(shí)接地電流越來越大，造成接地電容電流在故障點(diǎn)形成的電弧不能自行熄滅，同時(shí)間歇電弧產(chǎn)生的過電壓往往又使事故擴(kuò)大，逐步發(fā)展成為短路事故，顯著降低了電力系統(tǒng)的運(yùn)行可*性。為防止系統(tǒng)事故擴(kuò)大，在接地運(yùn)行的這段時(shí)間里必須設(shè)法排除故障或者將故障隔離，這就提出了對單相接地故障進(jìn)行有效的檢測和保護(hù)的課題。
然而小電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地以后，由于故障信號不易檢測，使得迅速、準(zhǔn)確地指示接地回路有一定的難度，小電流系統(tǒng)單相接地保護(hù)一直是繼電保護(hù)領(lǐng)域未徹底解決的一個(gè)難題。目前的難題主要有：①缺少準(zhǔn)確獲取接地故障信號（Vo、Io、相位差）傳感元件（零序互感器）；②干擾信號對故障信號的影響；③科學(xué)的判定原理和可*的判斷設(shè)備（繼電保護(hù)裝置）。
目前國內(nèi)對接地故障檢測技術(shù)的研究主要集中在變電站用的小電流接地選線裝置上，而對單相接地故障進(jìn)行通過開關(guān)裝置進(jìn)行可*的保護(hù)幾乎處在空白階段（不少廠家正在著手做這方面的工作）。這在很大程度上也制約了配網(wǎng)自動(dòng)化技術(shù)的使用和開展。
b)零序電流信號檢出精度太低。零序電流信號檢測一般使用零序電流互感器或零序?yàn)V序器（三相電流互感器合成），目前使用的零序電流互感器或零序?yàn)V序器，帶上規(guī)定的二次負(fù)荷后，變比誤差達(dá)20％以上，當(dāng)一次零序電流小于1 A時(shí)二次側(cè)基本無電流輸出，無法保證接地檢測的準(zhǔn)確度。使得利用零序電流大小與方向、零序電流中5次諧波電流大小與方向和零序有功、無功功率原理的接地檢測裝置和微機(jī)保護(hù)無法保證接地檢測的準(zhǔn)確度。特別是有些使用的零序?yàn)V序器的線性測量范圍超出了實(shí)際可能的接地電容電流，無法保障檢測精度，是造成現(xiàn)場誤判的主要原因。 3 一種接地檢測技術(shù)及其在開關(guān)上的應(yīng)用
通過上面的分析我們可以看出，小電流的接地檢測和保護(hù)技術(shù)的有效實(shí)施可以采用以下兩種方式：
①從原理上著手，利用綜合判據(jù)，對接地故障時(shí)的特征信號綜合分析，達(dá)到正確判斷的目的。其優(yōu)點(diǎn)是對檢測元件的要求不是太高；缺點(diǎn)是對檢測裝置的硬件、軟件要求高，成本高。
②從提高檢測元件（特別是零序電流檢測元件）的精度著手，通過準(zhǔn)確的檢出零序電壓、零序電流信號進(jìn)行判斷。其優(yōu)點(diǎn)是成本低、且可*。但對檢測元件的精度要求高。
目前世界各國對小電流接地檢測裝置研究的出發(fā)點(diǎn)不盡相同，日本基本上沿著第二種方法的思路開展的，并且取得了較大的成功。
平高安川開關(guān)電器有限公司公司是河南平高電氣股份有限公司和日本株式會(huì)社安川電機(jī)共同出資成立的合資公司。鑒于目前國內(nèi)對小電流接地故障檢測和保護(hù)現(xiàn)狀，平高安川公司引進(jìn)安川相關(guān)成熟技術(shù)，開發(fā)出了智能型接地保護(hù)開關(guān)。該開關(guān)的基本原理是根據(jù)零序電流、零序電壓的大小及其相位角的關(guān)系，進(jìn)行綜合判斷，實(shí)現(xiàn)正確、可*的對接地故障的檢測和保護(hù)。將零序電壓傳感器和零序電流傳感器等內(nèi)置到開關(guān)中，有效地解決了零序電壓和零序電流檢測元件在安裝不便，壽命短、接線復(fù)雜、干擾大等缺陷。