一、成套開關(guān)柜核心技術(shù)痛點
1、當設備檢測到小電流接地故障后,在沒有形成更加嚴重的事故前沒有必要立刻跳閘,這樣不至于馬上中斷電網(wǎng)供電,從而提高了連續(xù)供電的可靠性。電纜局部放電的能量很小,通常不影響電纜短期的絕緣強度。但是長期存在著局部放電,即可以緩慢損壞絕緣,日積月累,最終導致絕緣擊穿。
此外受化學性質(zhì)決定,交聯(lián)聚乙烯絕緣的電纜耐局部放電的性能較差,長時間的局部放電會加速其絕緣劣化,最終使其發(fā)生故障。
2、在準確選擇出接地故障線路的基礎上,實現(xiàn)故障線路自動定位故障信息立即報警,最大程度保留供電區(qū)域。
3、大部分單相接地故障是間歇性弧光接地?;」饨拥剡^電壓又稱間隙性弧光接地過電壓,當中性點非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相間隙性弧光接地故障時,由于不穩(wěn)定的間歇性電弧多次不斷的熄滅和重燃,在故障相和非故障相的電感電容回路上會引起高頻振蕩過電壓,非故障相的過電壓幅值一般可達3.15~3.5倍相電壓,這種過電壓是由于系統(tǒng)對地電容上電荷多次不斷的積累和重新再分配形成的。
單相弧光接地的過電壓瞬時幅值最大可以達到20.4KV。如果弧光接地在接地點造成弧光間隙性反復燃燒。單獨依靠零序互感器很難檢測出間歇性弧光接地故障。
二、配電網(wǎng)單相接地故障檢測難度
中性點不接地方式故障時故障特征不明顯,故障定位選線困難,一旦發(fā)生故障人工巡線時間長,影響供電可靠性。中性點經(jīng)消弧線圈接地方式給永久性故障選線帶來一定的困難,難以快速、準確地切除故障;
中性點經(jīng)小電阻接地方式無法區(qū)分瞬時接地故障與永久性接地故障,對所有單相接地均啟動線路跳閘,增加了線路跳閘次數(shù),影響了供電可靠性。
隨著信息技術(shù)的發(fā)展開關(guān)柜上加裝使用了人工智能技術(shù)、高精度傳感器技術(shù),實現(xiàn)自動化設備人機互動的一體化控制,并能實時對設備運行狀態(tài)、電流參數(shù)、電壓質(zhì)量進行采集和實時監(jiān)控。借助嵌入式算法實現(xiàn)各種接地故障的快速判斷,從而實現(xiàn)電網(wǎng)過程的自動化控制。
單相接地故障選線精度差、誤差大
1)小電流方式下中性點非有效接地方式下的小電流接地選線保護,在面臨高阻、間歇性等故障時,仍存在選線準確率差,無法有效隔離故障,存在巨大安全隱患。
中性點不接地系統(tǒng)中的弧光接地過電壓,空載線路的合閘過電壓,空載線路、空載母線和電容器分閘時的開斷電容負載過電壓,空載變壓器、電抗器和電動機分閘時的開斷電感負載過電壓。
2)中性點經(jīng)小電阻接地方式下的零序電流保護,在面臨高阻、間歇性等故障時,仍存在選線準確率差。
單項接地故障都為弧光接地和間歇性接地。故障電流表現(xiàn)出零序電流值小、信號不穩(wěn)定,故障點難以維持穩(wěn)定的故障零序電流故障信號難以監(jiān)測和捕捉。單相接地后由于非故障相對地電壓升高(全接地時升至線電壓值),系統(tǒng)中的絕緣薄弱點可能擊穿,造成短路故障。
零序保護整定計算中性點不接地系統(tǒng)的單相接地電容電流數(shù)值很小,一般在1~10A之間,經(jīng)消弧線圈接地后更小,但很多工程的零序CT經(jīng)常選擇通用變比(50/1居多),這樣計算出的零序保護動作電流值時就非常小,甚至小于微機保護最小允許整定值0.02A,這么小的定值,正常運行時非常容易受到各種電磁干擾而導致誤動。
三、智能成套環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜
環(huán)網(wǎng)柜:為了提高供電可靠性,使用戶可以從兩個方向獲得電源,通常將供電網(wǎng)連接成環(huán)形,這種供電方式簡稱為環(huán)網(wǎng)供電;
1、環(huán)網(wǎng)的發(fā)展使得環(huán)網(wǎng)柜應運而生,與普通開關(guān)柜不同,其核心部分采用負荷開關(guān)和熔斷器,具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低、可提高供電參數(shù)和性能以及供電安全等優(yōu)點
2、智能環(huán)網(wǎng)柜自動化成套設備能夠?qū)崿F(xiàn)故障定位、故障隔離、負荷監(jiān)控、線路轉(zhuǎn)供、帶電合環(huán)轉(zhuǎn)供等技術(shù)流程。
實現(xiàn)配電網(wǎng)消除故障后線路自動復電自愈,最基本的就是要有高效的智能化設備。
3、為了滿足智能化電氣控制設備的制造和使用要求,必須進行合理的電氣控制工藝設計。這些設計包括電氣控制柜的結(jié)構(gòu)設計、電氣控制柜總體配置圖、總接線圖設計及各部分的電器裝配圖與接線圖設計。
4、地系統(tǒng)單相接地故障處理的重視以及故障選線、定位技術(shù)的研發(fā),設計出完善的小電流接地故障仿真信號及模擬故障報警處置方案。
(1)、智能裝備是具有感知、分析、推理、決策、控制功能的先進裝備,它是先進制造技術(shù)、信息技術(shù)和智能技術(shù)的集成和深度融合,而且是智能電網(wǎng)建設的必不可少的關(guān)鍵裝備。
(2)、裝置能夠根據(jù)采集的電流大小及設置的定值,判別故障電流(單相、相間、接地),據(jù)此得出故障信息,并把這些故障量送往配電網(wǎng)控制中心,為故障分析、判斷和負荷轉(zhuǎn)移提供依據(jù),并配合配電控制中心,進行故障隔離和非故障區(qū)段的供電。故障信號能以遙信形式快速閉鎖裝置,以故障指示燈點亮報警。然后永久保存在DTU 裝置內(nèi),通過隨機管理軟件隨時現(xiàn)場讀取。
(3)為避免小電流接地配電網(wǎng)長期帶接地點運行誘發(fā)電網(wǎng)、設備或人身安全事故,快速隔離小電流接地系統(tǒng)單相接地故障技術(shù),低壓配電網(wǎng)故障電弧探測技術(shù)及配用電智能管理研究,進一步提高配電網(wǎng)接地故障處理水平,避免因電氣故障所引起的電氣火災,聚力減少杜絕人身傷害事故,保障供用電安全穩(wěn)定運行,進一步探討推進配電網(wǎng)接地故障快速隔離技術(shù)的應用,提升配電網(wǎng)電氣設備智能化水平。
智能電網(wǎng)故障一體化仿真平臺:
(4)圍繞智能環(huán)網(wǎng)柜開關(guān)裝備運行和運維系統(tǒng)兩大業(yè)務板塊,模擬出配電網(wǎng)小電流接地系統(tǒng)檢測信息平臺,在智能電網(wǎng)技術(shù)框架下的供電線路、變壓器核心關(guān)鍵設備仿真數(shù)據(jù)平臺,為智能環(huán)網(wǎng)柜設計生產(chǎn)、投入運行階段提供接近于真實的故障模擬仿真環(huán)境。
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原文標題:智能成套環(huán)網(wǎng)柜單相接地故障快速檢測技術(shù)
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