小電流接地選線裝置校驗方法改進

張玉杰，卞興煒

(淮滬電力有限公司田集第二發電廠，安徽 淮南 232098)

0 引言

根據GB 50660—2011《大中型火力發電廠設計規范》要求主廠房內的低壓廠用動力系統的中性點“可采用高阻接地、直接接地或不接地方式”。當采用高阻接地或不接地方式時，系統中的設備發生單相接地故障，流經故障點的接地電流很小，并沒有破壞廠用電系統線電壓的對稱性，對所帶負載的供電影響也較小，因此，廠用電系統還可以繼續保持運行一段時間。但如果沒有及時發現和處理，就有可能發展成嚴重的事故，比如引起現場電動機的絕緣材料或鐵心燒損、繞組相間短路故障，電纜的絕緣擊穿受損以及弧光放電等，并在一定程度上造成系統過電壓。

為了防止故障進一步擴大，這就要求小電流接地選線裝置在發生單相接地時應及時、準確地選出故障設備并發出信號，以便采取措施將故障消除。因此在校驗接地選線裝置時要保證各負載接線的正確性，確保所有小電流接地系統的接地選線裝置選線準確率達100 %。

1 接地選線裝置的原理

當發電廠低壓廠用電系統的母線接線采用中性點不接地或中性點經高電阻接地時，每段母線均裝設小電流接地選線裝置。選線裝置的原理為利用接在母線上的電壓互感器監測到的零序電壓和母線段上各出線間隔安裝的電流互感器測得的零序電流，再經過計算判斷出零序電壓、零序電流的大小及其之間的相位關系，通過比較判斷是否符合發生接地故障時的特征，從而能夠選出發生接地故障的出線間隔或者母線段，保證裝置能夠準確的選線。

2 傳統校驗方法介紹

現場400 V母線段均裝設小電流接地選線裝置，在檢修校驗過程中一般會采用傳統的模擬校驗方法，即將繼電保護測試儀接到小電流系統接地選線裝置上，通過施加電壓和電流來模擬接地故障，然后改變電壓、電流的幅值以及相位關系來判斷母線或者出線間隔是否發生接地故障。如果母線段和部分出線間隔帶電運行時，采用傳統的模擬校驗方法可能會造成人員觸電或者裝置損壞。同時，由于400 V母線段出線間隔較多，接地選線裝置的電流通道接線也較多，在校驗母線接地和出線間隔接地過程中，傳統的模擬校驗方法接線復雜且工作量大，需要把裝置背板接線拆除，校驗完成后再恢復，實施過程中很容易誤接線；人為施加零序電壓與零序電流無法真實反映接地故障時電壓、電流的變化，給校驗帶來不便，還降低了選線準確率。

3 校驗方法改進與應用

為保證小電流接地選線裝置的動作準確性，結合現場實際情況，總結出一套實用的模擬校驗方法，即應用新型小電流選線裝置校驗儀進行檢驗，如圖1所示。

圖1 小電流選線裝置校驗儀原理

小電流選線裝置校驗儀是自主設計的新型裝置，主要包括電流表、聲光報警燈、空氣開關、可調電阻、PLC模塊等，其中電流表用于監測電氣一次設備模擬接地時接地電流；可調電阻用于調節接地電流大小；電壓繼電器用于監視設備接地情況，一旦校驗儀與母線連通就驅動聲光報警器發出聲光報警，提醒工作人員校驗儀設備帶電。

選取備用間隔作為電源，將小電流選線裝置校驗儀接地，并將校驗儀試驗線穿過校驗間隔的零序電流互感器，母線接地選線裝置通過串接的小電流選線裝置校驗儀接地時產生的零序電流和母線電壓互感器測量的零序電壓，經過裝置計算從而能夠正確選出接地的出線間隔或母線。使用小電流選線裝置校驗儀校驗小電流接地選線裝置時，每次只需將校驗儀試驗線穿過需要校驗間隔的零序電流互感器即可，這樣就大大簡化了拆接線步驟，并且使用小電流選線裝置校驗儀接地能更加真實地反應發生接地故障時的情況，也提高了小電流接地選線裝置的選線準確率，其接線如圖2所示。

圖2 小電流接地選線裝置校驗儀接線

4 結束語

通過對傳統模擬校驗方法的改進，在校驗過程中應用小電流選線裝置校驗儀不僅接線簡單，降低工作量和接線失誤的風險，而且提高了小電流接地選線裝置的選線準確率。只有確保選線裝置選線的正確性，才能在發生接地故障時，快速發出信號或者跳閘，將其傳遞給運行人員，以便迅速采取措施將故障消除，保證設備正常運行，從而保障系統的穩定運行。