中压系统单相接地故障处理与过电压保护课件

中压系统中压系统单相接地故障处理及过电压防护单相接地故障处理及过电压防护目目 录录一、中压系统的中性点接地方式二、单相接地故障管理系统三、全电压监测四、铁磁谐振及过电压保护五、组合式过电压保护器运行可靠性一、中压系统中性点接地方式电力系统中性点接地方式直接接地直接接地经电阻经电阻接地接地经消弧线圈经消弧线圈接地接地不接地不接地电力系统电力系统电力系统电力系统中性点中性点中性点中性点接地方式接地方式接地方式接地方式优点：高供电可靠性 电磁干扰小缺点：弧光过电压 选线困难中压系统大多采用不直接接地方式中压系统大多采用不直接接地方式 单相接地故障 电缆故障 PT故障 保护器自身安全 绝缘闪络 中压系统常见问题中压系统常见问题传统弧光接地解决方案1二、单相接地故障管理系统传统弧光接地解决方案2单相接地故障管理系统组成单元单相接地故障管理系统组成单元波形采集及显示器单相接地故障控制器进线I段母线#1负载#N负载#N负载全电压监测柜接地故障处理柜 脉冲选线柜PTCXSCRXHXZB数据集中及传输器用户控制室单相接地故障管理系统客户端软件架空线故障分段器零序CT和预处理器零序CT和预处理器零序CT和预处理器企业厂用电系统分级选线单相接地故障管理系统工作原理单相接地故障管理系统工作原理XX线路单线路单相接地相接地XX线路单线路单相接地相接地单相接地故障管理系统工作过程演示单相接地故障管理系统工作过程演示脉冲选线采集单元脉冲选线采集单元脉冲选线采集单元永久性故永久性故障已处理障已处理瞬时性故瞬时性故障已消失障已消失蓝色为开口零序电压波形黄色为主回路零序电流波形绿色为预处理器采集的电流波形单相接地过电压的全过程监测是非常必要的单相接地过电压的全过程监测是非常必要的单相接地故障管理系统处理波形 瞬时性接地故障单相接地故障管理系统处理波形 永久性接地故障 DL/T1351-2014前言：电力系统中的变电设备随时都可能会受到雷电过电压或操作过电压的侵袭，当变电站出线较多或处于多雷区时，雷电过电压会随线路入侵造成故障；当系统进行切空载线路和变压器等操作时会产生内部过电压；当系统出现接地故障会产生弧光接地过电压。这些过电压幅值都非常高（可达系统工作电压的25倍）。当变电站保护配置不当或避雷器有缺陷时，过电压很可能对一次变电设备造成危害。同时，一些绝缘存在缺陷或老化的变电设备，在较高的过电压作用下更容易造成绝缘击穿，在工频电压作用下都有可能出现故障。应用于电网中的故障录波装置主要记录的是工频的故障波形，对暂态过电压的高频信号则难以记录。因此，电力系统中有必要安装一种能自动跟踪记录暂态过电压出现的时间、幅值和波形的装置。三、全电压监测雷击过电压：雷击过电压：采样保存标准 1.2/50s波形；50s,可展开，单个波；操作过电压：操作过电压：采样保存标准250/2500s波形；2500s,可展开，单个波；弧光接地过电压：弧光接地过电压：采集保存系统高频振荡过电压波形；2min,可展开，前600ms,后2min。三相电压不平衡波形电压畸变波形 电压中断波形单相电压陡升波形35kV架空线路雷击的数形并导致线路的绝缘闪络的波形35kV架空线路的雷击绝缘闪络的弧光数据波形35kV开关操作的暂态波形及工频叠加波形雷击过电压波形和引发的中性点低频振荡宽频电压传感器EVT（频宽0100MHz）采集瞬态、暂态及稳态过电压保护信号，有效保证采集信号、波形不失真；控制器采用20M高速采样卡（PCI接口）对采样信号实施50ns A/D转换，确保采样数据精准；CPU采用2.0G INTELDSP双处理单元技术实施分析处理，嵌入式美国TI的DSP互为监测，确保产品的可靠性；可记录故障前600ms至故障后2min故障波形，存储量最大可达500G；采用8.4英寸触摸真彩显示器，人机交换显示界面友好。谐振产生的机理谐振产生的机理谐振产生的机理谐振产生的机理 PTPTPTPT及避雷器柜的运行问题及避雷器柜的运行问题及避雷器柜的运行问题及避雷器柜的运行问题四、铁磁谐振及过电压保护 正常运行L1/C，当L=1/C 谐振 弧光接地过电压易诱发PT铁磁谐振 PT饱和点过低 消谐装置的应用消谐装置的应用消谐装置的应用消谐装置的应用 一次消谐器阻抗值的匹配问题 阻抗值小消谐器爆炸 阻抗值大PT中性点漂移 微机消谐装置DB30低残压母线过电压保护装置低残压母线过电压保护装置 DB30低残压母线过电压保护装置适用于6-35KV输配电系统，如发电、变电和用电企业，取代传统的PT避雷器柜，为系统提供更完善的母线过电压保护及PT保护。与EPO全电压检测柜结合使用，还可实现更全面的绝缘监测。取代取代PTPT避雷器柜；避雷器柜；抗饱和抗饱和电压电压互感器与互感器与“瞬悬复瞬悬复”技术结合运用；技术结合运用；0300Hz0300Hz全频微机消谐技全频微机消谐技术的运用；术的运用；母线过电压残压降低母线过电压残压降低30%DB30DB30低残压母线过电压保护装置低残压母线过电压保护装置低残压技术与普通MOA对比10kVDB30-DMOABIL(kV)75U1mA(kV)2624Ucy(kV)3045Kc2.51.735kVDB30-DMOABIL(kV)200U1mA(kV)73Ucy(kV)90134Kc2.21.5 DB30DB30低残压母线过电压保护装置低残压母线过电压保护装置134kVl若发生铁磁谐振时，先导通可控硅形成有效零序电流流通通道建立的磁通起去磁作用。，周期执行3到5次，600mS内二次消谐的动作能消除谐振则退出，返回正常运行。否则打开PTK的开关抑制谐振，等待系统运行正常自动复归；l若为接地故障微机则直接打开PTK开关抑制接地恢复涌流，等待系统运行正常自动复归；PT智能抗谐保护1UN1UN1UN1UN1UN1UNPT正常时正常时电流波形电流波形故障相接地后故障相接地后PT电流波形电流波形故障相消失后故障相消失后PT电流波形电流波形3 UN 0UN3 UN 0UN3 UN3 UN1UN1UN1UN1UN1UN1UNPT浪涌保浪涌保护器护器PT正常时正常时电流波形电流波形故障相消失后故障相消失后PT电流波形电流波形故障相接地后故障相接地后PT电流波形电流波形3 UN 0UN3 UN 0UN3 UN3 UN避雷器组合式过电压保护器五、组合式过电压保护器运行可靠性组合式过电压保护器发展EATABCDDABCD弧光接地录波图单相接地故障状态下过电压保护器等效图带熔丝的组合式过电压保护器分析湖南省电力公司文件湖南省电力公司文件电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件四川省电力公司下文四川省电力公司下文开关柜内不得采用开关柜内不得采用3相相4元件组合式过电元件组合式过电压保护器。压保护器。电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件呼和浩特供电局文件呼和浩特供电局文件电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件国电川井风电厂事故通报国电川井风电厂事故通报故障原因为故障原因为35KV#2、#3母联母联323开关柜开关柜B相过电压保护器相过电压保护器存在缺陷，接地时发生起火，存在缺陷，接地时发生起火，造成绝缘破坏导致造成绝缘破坏导致AB相短路，相短路，并发展为并发展为ABC三相故障。三相故障。电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件内蒙古庆华集团庆华煤化公司事故通报内蒙古庆华集团庆华煤化公司事故通报电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件云南电力文件云南电力文件电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件电力行业禁用三相四柱式过电压保护器文件电弧炉电源系统的设计、维护和运行规则电弧炉电源系统的设计、维护和运行规则 法国钢铁技术协会法国钢铁技术协会 19901990 GB/T28547-2012GB/T28547-2012避雷器使用导则 4.3 通过增设相间避雷器进行相间过电压防护改进思路通过在线监测及离线验提前发现问题并退出运行，不给系统留下安全隐患。采用真空浇注工艺，解决密封和体积过大带来的一系列问题。氧化锌阀片性能的提高配合六柱式结构，实现无间隙并保证安全运行。组合式过电压保护器的改进思路 无中性点六柱结构1.相间和相地为独立的氧化锌阀片单元组件，所有氧化锌阀片单元独立运行，不会引起四柱式结构中的连锁效应；2.六柱式结构无中性点存在，不存在地相单元容易发生热崩溃的隐患。无串联间隙结构1.陡波响应特性好无截波；2.无放电时延，响应速度为纳秒量级；3.动作稳定，没有间隙的固有缺陷，不受环境海拔影响，适用范围广；4.结构简单工艺良好，完全实现密封。在线监测&离线检验1.在线监测保护器的动作次数；2.预防性试验可检验淘汰。EAT一特六柱全相双安全保护装置有间隙放电产生电压尖峰和截波有无间隙放电特性比较有无间隙放电特性比较无间隙放电性能良好55YTK系列开关柜状态显控装置开关柜状态显控装置56开关柜状态显控装置57中国开普实验室（国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心）开关柜状态显控装置智能化智能化智能化智能化采用单片机控制，界面更直观，操作更简便；采用单片机控制，界面更直观，操作更简便；采用单片机控制，界面更直观，操作更简便；采用单片机控制，界面更直观，操作更简便；抗干扰强抗干扰强抗干扰强抗干扰强超强的抗电磁干扰能力，抗干扰达到超强的抗电磁干扰能力，抗干扰达到超强的抗电磁干扰能力，抗干扰达到超强的抗电磁干扰能力，抗干扰达到IVIVIVIV级；级；级；级；可靠性强可靠性强可靠性强可靠性强采用工业级电子元件采用工业级电子元件采用工业级电子元件采用工业级电子元件,具有可靠性高、寿命长、抗干扰能力强等具有可靠性高、寿命长、抗干扰能力强等具有可靠性高、寿命长、抗干扰能力强等具有可靠性高、寿命长、抗干扰能力强等特点，发光模块采用先进发光芯片，户外高亮级；特点，发光模块采用先进发光芯片，户外高亮级；特点，发光模块采用先进发光芯片，户外高亮级；特点，发光模块采用先进发光芯片，户外高亮级；外观精美外观精美外观精美外观精美外观采用新颖独特的流线型设计，弧度流畅做工精致外观采用新颖独特的流线型设计，弧度流畅做工精致外观采用新颖独特的流线型设计，弧度流畅做工精致外观采用新颖独特的流线型设计，弧度流畅做工精致美观，简化、美化了开关柜面板。美观，简化、美化了开关柜面板。美观，简化、美化了开关柜面板。美观，简化、美化了开关柜面板。开关状态显控装置技术特点58开关柜状态显控装置 YTKYTK92YTK92系列系列YTK 9320AYTK9220YTK9310YTK9320YTK9230YTK9240YTK9210YTK93YTK93系列系列YTK 9310A开关柜状态显控装置YTKYTK系列开关状态显控装置系列开关状态显控装置60系统典型应用配电站配电站配电站配电站全电全电压监压监测测110/10KV110/10KV110/10KV110KV110KV 段段110KV110KV 段段 1 13MW3MW10.5KV 10.5KV 段段聚聚优优柜柜10.5KV 10.5KV 段段低低残残压压保保护柜护柜1 13MW3MW10.5KV 10.5KV 段段聚聚优优柜柜10.5KV 10.5KV 段段聚聚优优柜柜10.5KV 10.5KV 段段10.5KV 10.5KV 段段可可控控脉脉冲冲选线选线故故障障处理处理接地故障管理系统接地故障管理系统接地故障管理系统接地故障管理系统全电全电压监压监测测可可控控脉脉冲冲选线选线故故障障处理处理接地故障管理系统接地故障管理系统接地故障管理系统接地故障管理系统低低残残压压保保护柜护柜低低残残压压保保护柜护柜低低残残压压保保护柜护柜脉冲可控电流选线典型应用 智能操控智能操控 多点测温多点测温 过电压保护器过电压保护器 配电聚优柜配电聚优柜（全电压监测）（全电压监测）单相单相 接地故障接地故障 管理系统管理系统金字塔式应用