mxjd單相接地故障管理系統
說明書編制：安徽一天電氣技術****
anhui onesky electric tech. co., ltd.
概述在我國3~35kv中壓輸配電系統中，大部分採用中性點不直接接地方式，即中性點不接地或經消弧線圈接地。中性點不直接接地方式在單相接地的狀態下，系統線電壓仍可保持三相對稱而不影響用電裝置的正常工作。所以，採用中性點不直接接地方式輸配電系統的供電可靠性要遠高於中性點直接接地的輸配電系統。
這是中性點不直接接地方式最大的優點，也是我國長期堅持在中壓輸配電系統中使用這種接地方式的基本原因。但是，從多年的執行經驗和近年來中壓輸配電系統的發展情況看，中性點不直接接地方式也給中壓輸配電系統帶來了一些問題：
1. 中性點不直接接地系統容易發生高壓**，從而引起各種過電壓。
2. 中性點不直接接地系統中發生單相接地故障時，通常表現為弧光接地的形式，此時非故障相線路對地電壓最高可公升至3.5倍額定相電壓。
這種遍布整個系統的過電壓往往會在系統絕緣薄弱處引起對地閃絡。同時，接地電弧容易灼傷接地處的線路絕緣，特別是電纜線路，接地電弧容易燒穿電纜的相間絕緣而造成電纜相間短路，引發「電纜放炮」。另外，在弧光接地的過程中，由系統電磁引數的變化而引起系統發生激烈的電磁**。
在**過程中，系統對地電容的充放電電流會在電弧熄滅和故障消除時通過系統中的電壓互感器的中性點形成迴路。該直流電流往往遠大於電壓互感器的額定電流，從而造成互感器的鐵心飽和，一次側電流因而急劇增大，熔斷電壓互感器保險絲，甚至燒毀電壓互感器。
3. 難以確定發生單相接地故障的支路。目前市場上基於小電流選線原理的單相接地故障選線裝置，在系統發生單相接地故障時，採集流過各支路的零序電容電流的大小和方向並經過不同的分析方法來確定發生單相接地故障的支路。
由於系統零序電容電流訊號小，並且會受到故障點的狀態、位置等等多種因素的影響，檢測的準確性不高，從而給使用者的用電安全帶來隱患。而應用於中性點經消弧線圈接地的系統時，原有基於功率方向選線原理的選線裝置更是無法使用。
4. 現有的故障電壓監測裝置對系統遭受的弧光、雷電、操作等暫態過電壓不能真實的進行記錄、分析。
在中性點不直接接地系統發生單相接地故障時，單相接地故障管理系統具備快速準確的選線，有效的故障處理以及全過程電壓監測等多種功能。
第一章技術特點及適用範圍
1.1 主要特點
mxjd單相接地故障管理系統針對中性點不直接接地系統開發的，適用於電力系統發電廠、變電站及鋼鐵、煤炭、石油化工等大型廠礦企業。
● 較強的通用性和靈活性。它適用於3~35kv中壓輸配電中性點不直接接地系統中，可根據使用者的不同系統靈活組裝配置，滿足現場要求。
● 交流模擬訊號數字傳輸，提高了訊號採集的準確性和抗干擾性。
● 具有實時高速採集系統執行資料，快速判斷系統各種狀況。
● 主控制部件採用32位高效能dsp，全中文介面，同時通過ⅳ級電磁抗干擾型式試驗；
● 採用高精度硬體時鐘晶元，控制器掉電後仍可正常計時。
● 控制器具有20個事件順序記錄且掉電不丟失功能。
● 具有自檢功能，可對控制器主要部分進行檢測分析並記錄、儲存，便於維護。
● 控制器為分板外掛程式、板式結構，封閉、加強型標準4u半機箱單元，抗強振動。
1.2 適用範圍使用環境
1.2.1適用範圍
● 適用於3~35kv中性點不接地電力系統；
● 適用於電纜線路為主的電網、電纜與架空線的混合電網。
1.2.2使用環境：
● 使用環境溫度-20℃～+40℃；
● 空氣相對濕度≤90%（+20℃）；
● 海拔不超過1000公尺（超過時需在訂貨時說明）；
● 使用環境的周圍介質無**危險，不應含有腐蝕性氣體，所含導電塵埃的濃度不使絕緣水平降低到允許極值以下。
● 無導電灰塵存在；
● 無劇烈震動的場所；
● 室內安裝。
第二章工作原理及主要功能
2.1 工作原理
在中性點不直接接地系統中，單相接地故障管理系統通過接地變壓器引出乙個中性點，該中性點與高壓可控矽串聯後與地相連。當系統某一支路發生單相接地故障時，主控制器檢測到接地訊號後迅速觸發可控矽導通，故障支路流過乙個大小可控的脈衝電流，故障支路零序ct檢測到該脈衝電流後，通過採集單元傳送給主控制器，主控制器判斷故障支路、故障型別及故障時間等。根據單相接地故障的性質，接地故障管理系統採用不同的工作方式，消弧線圈和真空接觸器互相配合，互相保護，使系統供電的可靠性和安全性大大提高。
當系統發生單相接地故障時，接地故障管理系統完成選線後迅速啟動故障相真空接觸器，真空接觸器轉移流過故障點的高頻接地電容電流，消除系統弧光過電壓，然後調諧消弧線圈，開啟故障相的真空接觸器。在真空接觸器開啟過程中，消弧線圈補償系統接地電容電流，避免系統接地電容電流再次流過故障點，防止故障支路特別是電纜支路由單相接地故障發展為相間短路事故，同時能有效防止真空接觸器開啟時產生操作過電壓。如果故障點絕緣恢復，系統恢復正常執行，接地故障管理系統退出消弧線圈；如果故障點絕緣沒有恢復，接地故障管理系統再次迅速啟動故障相真空接觸器轉移故障點電流，然後退出消弧線圈，保證系統2小時供電。
同時全電壓監測裝置把電力系統在故障狀態以及遭受雷電、操作等衝擊時的電壓波形完整的進行錄波、處理、分析，供使用者進一步分析電力系統的工作狀態。
mxjd單相接地故障管理系統應用原理圖
2.2 技術效能
mxjd單相接地故障管理系統結合了當前中性點不直接接地系統和中性點直接接地系統各自的優點，既保持了傳統的中高壓中性點不直接接地系統發生單相接地時，能持續執行2小時的優點，又能克服該系統發生單相接地時選線不準確等缺點。概況起來，該系統有如下技術效能：
● 單相接地故障管理系統控制器設定rs485通訊介面，配有標準modbus通訊規約，與使用者微機監控系統實現資料遠距離傳送。
● 該管理系統的主控制器和脈選訊號採集單元之間應具有通訊功能；
● 系統發生間隙性弧光後，裝置應在兩個周波內把弧光接地轉換成金屬性接地，並將電弧電流減為零，從而使弧光熄滅，系統過電壓被限制在相電壓值的√3倍以內，最大可能地防止間隙性弧光接地故障的發展；
● 由於系統中有重要的負載存在，裝置在動作後，自身應能連續工作2小時以上，以保證不能停電的重要負載繼續執行；
● 不論是間隙性弧光接地、金屬性接地、pt斷線，還是系統過電壓、低電壓，測控裝置顯示屏上可顯示出事故屬性和相別、各相電壓值，並準確記錄各種異常狀態下的技術資料，便於事故分析，同時測控裝置提供無源報警觸點；
● 當發生金屬或弧光接地故障時，測控裝置顯示屏顯示弧光接地故障、三相電壓值、開口電壓值、系統接地電容電流值，測控裝置輸出動作訊號使故障相接觸器必須快速動作，同時提供接地報警輸出；
● 當發生pt單相斷線時，測控裝置顯示屏顯示pt斷線故障、三相電壓值、開口電壓值，同時提供報警訊號；
● 當系統電壓高於控制器整定的過電壓值時，測控裝置面板顯示過電壓故障、三相電壓值、並提供報警訊號；
● 當系統電壓低於測控裝置整定的低電壓值時，測控裝置顯示屏顯示低電壓故障、三相電壓值、並提供報警訊號；
● 該管理系統能儲存不少於20次的事故記錄；
● 該管理系統中脈衝式消弧線圈在發生單相接地故障時具有補償系統接地電容電流，在真空接觸器開斷時具有抑制系統過電壓的功能；
● 該管理系統具有接地脈衝選線功能。當系統發生單相接地故障時，裝置選線過程應不大於30ms，同時有告警訊號輸出；
● 該管理系統可對三相電壓諧波、電壓閃變、雷擊過電壓、操作過電壓等進行實時監測、定時記錄。
● 該管理系統滿足無人值班變電所要求。
第三章系統配置
3.1單相接地故障管理系統的型號及名稱
mxjd- x/c/j
電容電流
額定電壓
單相接地故障管理系統
注：x-選線；c-處理；j-電壓監測
額定電壓（kv）：7.2；12；40.5
電容電流（a）：
工作電源:110v、220v dc/ac
ytm9860單相接地故障管理系統控制器採用32位高效能dsp，3.5英吋寬屏工業彩色液晶顯示屏，全中文介面，同時通過ⅳ級電磁抗干擾型式試驗；
epo 控制器採用視窗化全電壓故障錄波分析系統，實現了基於工控機的windows nt作業系統平台上真正32位的**故障錄波分析軟體。
10kv產品型號：dksc-180/10 zn接法；35kv產品型號：dksc-315/35 zn接法
為中性點不直接接地系統提供乙個中性點，發生單相接地時提供乙個零序電流通道。
10kv產品型號：xdc-10/60 最大補償電感電流60a；35kv產品型號：xdc-35/30 最大補償電感電流30a；
10kv產品型號：xrnt-12，額定電壓：12 kv，額定電流：
31.5 a；35kv產品型號：xrnt-40.
5，額定電壓：40.5 kv，額定電流：
16 a；
型號：kp8300-65 高壓可控矽，多隻串聯。
10kv產品型號: gn19-12c/630；35kv產品型號:gn27-40.5/630a
10kv產品型號： jczt-12/630；35kv產品型號:jczt3-40.5/630-2.5b
10kv產品型號：et-evt-12；35kv產品型號: et-evt-40.5
型號：lxk-120
變比：200/1
保護等級：10p10
和控制器保持實時通訊，並把零序電流互感器採集的模擬量轉換成數碼訊號。當發生單相接地故障時，故障支路的脈選訊號採集單元採集到脈衝電流訊號並實時傳送到主控制器。
主控制器把系統執行資料實時傳輸到客戶後台或管理系統後台，實現遠端通訊、遠端測量、遠端監控。
3.2 單相接地故障管理系統結構尺寸
該系統由脈選裝置、綜合處理裝置、epo全電壓監測裝置組成：
脈選裝置示意圖
綜合處理裝置示意圖
epo全電壓監測裝置示意圖
第四章控制器使用說明
a） 絕緣電阻
在標準試驗大氣條件下，控制器各帶電的導電迴路對地之間，及電氣上無聯絡的各帶電的導電迴路之間，用500v搖表，其絕緣電阻應不小於100兆歐。
b） 介質強度
在標準試驗大氣條件下，控制器各帶電的導電迴路對地之間，及電氣上無聯絡的各帶電的導電迴路之間能承受2kv工頻耐壓試驗，一分鐘無擊穿或閃絡現象。
c) 衝擊電壓
在標準試驗大氣條件下，控制器各帶電的導電迴路對地之間，及電氣上無聯絡的各帶電的導電迴路之間能承受衝擊電壓波形為標準雷電波，幅值為5kv的試驗電壓，無絕緣損壞。
單相接地檢測
小電流接地選線裝置的原理 連線很多零序ct的，假如10kv五條出線，然後每條上有乙個ct，接地選線裝置採集每條線路的零序電流，當碰到有線路電流有問題時，如線路斷線，接地等，裝置就會報警了。一般都基於以下幾種原理 一 零序功率方向原理 零序功率方向原理的小電流接地裝置就是利用在系統發生單相接地故障時，...
單相接地的查詢方法
配電系統採用中性點不接地或者經過消弧線圈接地方式，有利也有弊。針對故障查詢困難的 弊端 和由此帶來的一些人身財產安全問題，使用者自己也在做進一步的思考，思考出來的方案主要有兩種 1 將中性點改為經小電阻接地。改造以後，利用出口斷路器的零序兩段保護功能和短路故障指示器，基本上可以解決掉70 左右的接地...
單相接地的處理方法
在小電流接地的配電網中，一般裝設有絕緣監察裝置。當配電網發生單相接地故障時，由於線電壓的大小和相位不變 仍對稱 況且系統的絕緣水平是按線電壓設計的，所以不需要立即切除故障，尚可繼續執行不超過2h。但非故障相對地電壓公升高1.732倍，這對系統中的絕緣薄弱點可能造成威脅。此外，在仍可繼續執行時間內，由...