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小电阻接地方式下接地变零差保护的研究及应用
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安全管理 - 231 - 小电阻接地方式下接地变零差保护的 研究及应用 广东电网有限责任公司佛山供电局,廖峰、陈锦荣、黎永豪、王跃强、徐聪颖 摘 要:针对小电阻接地方式下,接地变保护无法识别接地变内部单相接地故障并最小范围隔离故障的问题,提出 了一种基于零序差动功能的接地变保护新方法,利用接地变开关侧零序电流互感器与接地点侧零序电流互感器,组成零 序差动回路,在区外发生单相接地故障时差流为零,而在区内单相接地故障时差流较大,确保保护快速、准确动作,实 现故障的快速化、最小化隔离。该方法逻辑简单可靠、需改动外部回路少,改造过程安全可控,具有较好的实用性和推 广价值。通过在若干个变电站试点应用,证明了该方法是简单、有效、安全、实用的。 关键词:小电阻接地;零序差动;保护改造;调试验收 电力系统的中性点接地方式一般分为直接接地 和非直接接地,非直接接地又包括经消弧线圈接地、 经小电阻接地和不接地。直接接地多用于高压输电 网,而非直接接地多用于中低压配电网。通过中压 电力系统运行经验表明,中性点采用经消弧线圈接 地的方式优点显著,其电磁兼容性好、有利于接地 电弧的快速熄灭,对于提高电力系统的供电可靠性、 保证电网安全可靠用电有重要作用,但其缺点是不 能快速跳闸, 隔离电网故障。 对于 10kV 配电网而言, 之前大部分地区更多的是采用消弧线圈接地,部分 发达地区,如珠三角城市等,较早开始使用小电阻 接地。 然而,随着中压配电网的日益坚强与电网自愈 技术的日渐发展,电力系统在考虑供电可靠性的同 时,开始更多地考虑如何保障人身安全、降低配电 网触电风险。基于当前电网技术条件的发展与生产 理念的转变,为降低 10kV 配电网人身触电风险,南 方电网公司自 2017 年起,逐步将 10kV 配电网的接 地方式由原来的消弧线圈接地改为小电阻接地(简 称“消改小” ) 。 根据某地区 10kV 配电网近三年的故障数据统计 结果,70%的故障为单相接地故障,采用小电阻接地 方式后,势必造成跳闸次数的急剧增加,继电保护 装置动作的准确性直接影响着用户最大范围的安全 可靠供电。小电阻接地方式下,发生单相接地时故 障电流通过接地变中性点与故障接地点形成零序通 路,接地变与故障线路均有零序电流流过。目前, 接地变保护的整定规范规定,10kV 系统发生单相接 地故障时,接地变保护为躲过 10kV 馈线故障,不会 快速跳本侧开关,而是经短延时跳 10kV 分段开关、 长延时跳主变变低开关。因此,当接地变内部或相 关引下线发生单相接地故障时,接地变保护不能快 速跳开本侧开关、准确地隔离故障,导致联切分段 或变低开关,引起 10kV 母线失压,扩大停电范围。 为确保上述故障情况下,接地变保护能够快速、准 确地识别和隔离一次故障,缩小停电范围,确保人 身安全,本文提出了一种基于小电阻接地方式下的 零序差动保护。 1.1 保护原理 按照《南方电网 10kV~110kV 系统继电保护整

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