變電站小電流接地選線系統的應用及改進方式研究

王曉軍

摘 要：變電站小電流接地選線系統是比較常見的系統，在成本上相對較低，受到了很多變電站的歡迎。可是，小電流接地選線系統在應用過程中，隨著時代的改變和電力工作挑戰的增加，自身還是表現出了一定的不足，在各個層面都應該做出相應的改變。文章針對變電站小電流接地選線系統的應用及改進方式展開討論，并提出合理化建議。

關鍵詞：變電站；小電流；接地選線系統；應用；改進

變電站在我國的發展當中，一直是走持續優化路線的，小電流接地選線裝置的應用，提高了6kV系統接地裝置判斷接地事故的準確性，大大降低了系統接地對變電站運行帶來的危害，但隨著供用電系統的發展，小電流接地系統的準確率在不斷降低，成為變電站設備中的一個“雞肋”。因此必須將小電流接地選線系統的應用按照合理、科學原則進行規劃，還要階段性的做出改善。

1 單相接地故障的主要特征

小電流接地系統在我國主要是指中性點不接地或經消弧線圈接地系統。在變電站，單相接地故障的發生幾率最高，其故障的特征表現在以下幾個方面：第一，單相表現為不完全接地的時候，故障相的電壓降低，而非故障相的電壓則會升高，非故障相的電壓會大于相電壓，小于線電壓，零序電壓表現出明顯的升高狀況。第二，單相表現為完全接地的時候，此時故障相電壓表現為零，非故障相電壓會直接升高為線電壓，零序電壓會提升到100V左右。無論那種情況，系統三相電壓均能保持對稱，不影響對負荷的供電，系統可持續運行一段時間。但長時間運行可能擊穿絕緣薄弱部位，使事故擴大。

2 選線裝置選線不準確的原因

在變電站當中，小電流接地選線系統的主要功能在于準確的進行選線。在煤礦企業，隨著礦井生產發展，很多地方變電站都進行了重新規劃、改造，這就給小電流接地選線系統的運作帶來了一定的壓力。經過大量的討論與分析，認為選線裝置選線不準確的原因，主要是集中在以下幾個方面：

第一，傳統意義上的ZDX型小電流接地選線系統，其采用的選線原理單一，自身的準確性表現較差，難以在選線工作上得到良好的效果。

第二，有些變電站，自身經過了多次的擴容改造處理，新增線路的零序電流互感器與原有的其他線路的零序電流互感器型號和變比不一致，采集的接地線路零序電流，可能會比沒有接地的線路更小一些，這就會直接造成線路錯選的情況。

第三，有些變電站在擴容時，在站內母線增加了消弧線圈，導致容性接地電流被感性電流補償，導致采用零序電流比幅比相原理的小電流接地裝置無法有效判別。

第四，回路改造后并聯的電纜沒有穿過零序電流互感器，使得測得的零序電流過小，導致裝置判別錯誤。

第五，少數回路中零序電流互感器的極性，在施工過程中被接錯。

3 合理選擇新型小電流接地選線系統

在小電流接地選線系統的應用過程中，其雖然帶來了很多的積極作用，可是在現階段的工作上也表現出了很多的問題。比較建議采取的方法，是選擇新型的小電流接地選線系統來替換原有的老舊系統，這樣可以更好的與變電站融合在一起，針對工作的處理也比較流暢。

例如，我公司在碼頭變電站當中，針對電流接地選線裝置做出更換處理，具體表現為KLH--IV小電流接地選線裝置。該裝置的特點在于，其架構表現為工控機為主要架構，在操作系統上利用Windows系統來完成，能夠在人機對話方面達到良好的效果。除此之外，新的電流接地選線裝置，可以針對系統的故障信號做出充分的采集，不會出現疏漏的現象。在開展選線工作中，會利用多種選線方法，達到綜合選線的目的。對KLH--IV小電流接地選線裝置進行研究后，發現該裝置針對不同的選線方法，做出了有效的界定范圍，不同的故障會落實在相應的界定范圍當中，由此來確保選線方法、故障處理，都能夠得到專業化的處理結果。除此之外，KLH--IV小電流接地選線裝置自身還增加了連續判斷技術，該項技術的優勢，在于能夠對接地回路的判斷，不會完全依賴一次判斷的結果，而是會在綜合考慮全過程的情況下，做出一個準確的判定。

4 小電流接地選線系統的改進方案

變電站在針對小電流接地選線系統改進的過程中，不可能從單一的角度來出發，必須要充分的考慮到一些變化中的影響因素。同時，老舊系統在被新型系統替代的過程中，肯定會與變電站的固有工作出現矛盾和沖突的現象，技術人員應采取高水平的手段去處理，并非單純的應用一些簡單方案來控制。分析認為，變電站小電流接地選線系統的改進方案，可從以下幾個方面出發：

第一，應充分利用年檢的停電時間，針對所有的線路零序電流互感器做出有效的檢查，特別是觀察互感器是否發生了明顯的變化。例如，在分析的過程中，倘若零序電流互感器出現了變比不統一的情況，則需要做出更換處理，還要在二次接線工作上有效完成，由此來確保小電流接地選線的裝置動作，能夠在準確性方面得到較大的提升。

第二，針對幾條電纜并聯的線路而言，在尺寸允許的情況下，應該將所有的電纜，有效的穿入同一個零序電流互感器當中，或者是在每條電纜的安裝上，均存在一個針對性的零序電流互感器，在開展二次繞組以后，按照并聯的方法接入到裝置當中。

第三，需要針對所有的線路的零序電流互感器，均要做出詳細的檢查、透徹的分析，觀察零序電流互感器在穿過電流電纜時，其在接線方式上是否表現正確，是否具有優化的空間。針對電纜的外皮接地點，需要在零序電流互感器的上部，進行有效的操作，針對接地線的處理過程中，應該在線路的外側位置，達到有效的接地處理，同時在固定方面必須達到較高的要求。

第四，針對ZDX型號的小電流接地選線裝置逐步開展退出運行處理，將其更換為新型小電流接地選線裝置。

5 系統改進效果分析

結合變電站本身的特點以及小電流接地選線系統的需求，在實施改進以后，還應該對新的小電流接地選線系統使用效果進行分析，觀察在哪些方面表現不足，如果存在隱患則應該進行良好的排除處理。經過分析后，發現新型小電流接地選線系統的效果表現在以下幾個層面：（1）友好的人機界面。裝置采用8.4寸彩色液晶顯示屏和Windows操作系統，具有良好的人機交互界面，操作簡捷，使用方便；運行界面結構清晰，系統運行參數、接地信息、波形、診斷結果等一目了然。（2）具有通信功能。根據需要可提供RS232、RS422、

RS485及以太網通信接口；支持多種通訊規約，能夠配合各種RTU和主站系統及上級監控系統；將故障發生的時刻、持續時間、故障支路編號、故障類型等傳送到后臺監控系統，并有報警功能，以便值班人員及時發現故障。

6 結束語

本文對變電站小電流接地選線系統的應用及改進方式展開討論，從目前的使用情況來看，已經得到了預期效果，同時給其他的變電站也提供了較多的啟發，隨后將逐步進行改進。日后，應該對變電站的內部系統深入研究，要提前設定好改進的方案和優化的路徑，從多個方面來落實工作，確保變電站日常運行的穩定。

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