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1、10kV10kV 线路接地的选线线路接地的选线我国配电网中性点运行方式，目前普遍采用不接方式，这种运行方式缺陷是：当 10 kV 配网系统发生线路单相接时，形成小电流接，使配网未接线路对电压升高，如图 1，图中接相为 A 相，此时未接 10 kV 母线B 相、C 相对电压，远远高于 10 kV 母线相电压额定值。非故障相电压升高，使整个配电系统承受长时间工频过电压，对配电系统设备及人身安全是极不利。快速切瞬时性单相接故障线路，提高配电系统可靠性，保证配电系统设备及人身安全，变电站综合自动化系统中，配备有 10 kV 线路接选线系统，用于判别及切瞬时性单相接故障线路。 1 接选线原理 当 10k
2、V 配网系统发生单相接故障时，故障相中负序及零电压方向与正序电压方向相反，正序、负序及电流方向相同，且零序电流方向滞后零序电压约 90o 故障相中零序功率由线路流向电源侧，非故障相中零序功率由电源侧流向线路。 ，中性点不接配网系统中，发生单相接故障时，系统中电压电流有以下特定关系： 非故障线路中 3I0 大小，等于本线路接电容电流。 故障线路中 3I0 大小，等于所有非故障线路 I0（接电容电流）之和，接故障处电流大小，等于所有线路电容电流总和。 非故障线路零序电流以超前零序电压 90 故障线路零序电流与非故障线路零序电流相差 180 以上对中性点不接 10kV 配网系统发生单相接故障特点分析
3、，可知判定接线路一般数学依据是： 接线路零序功率由线路流向母线。 接线路 I0 幅值最大，且滞后 3U0，相角约 90 如无接线路，判断为母线接。 2 10 kV 线路接选线两种实现方法 现有变电站综合自动化系统中，10 kV 线路接选线功能主要有两种实现方法：一是基于综合自动化系统分布式接选线系统，二是基于智能化自动调谐式消弧系统专用接选线系统。 2.1 综合自动化系统分布式接选线系统 综合自动化系统分布式接选线系统结构见图 2。接选线系统一般工作原理是：分散采集，集中判别。即 10 kV 线路 3U0、3I0 采集测量工作，由 10 kV 线路保护测控装置完成，并上送接选线系统，接选线系统
4、软件，各 10 kV 线路保护测控装置测量数据，进行集中判别，最终判定接线路，并系统定值切断接线路，实现小电流接故障切除。 这一系统中接选线具体实现过程如下：10 kV 母线 TV 开口三角电压及 10 kV 线路零序电流，分别接入 10 kV 线路保护测控装置，由 10 kV 线路保护测控装置实时采集测量线路 3U0、3I0，并计算出稳态3U0、3I0 向量，当母线 TV 开口三角电压越限时，由 10 kV 线路保护测控装置捡出，并站内通信网向接选线系统发出“零序过压告警“信号，接选线系统收到“零序过压告警“信号后，启动接选线功能，系统综合自动化系统通信网络，收集同一母线上各线路零序电压和零
5、序电流相关量值，向量计算短路功率方向，同时比较电流大小，判别接故障线路。这期间，接选线软件多次收集数据，直到确定接线路。接选线软件确定接线路后，通讯网向接线路所保护装置发送选线信号，接线路所保护装置，收到接选线软件选线信息后判定线路接，并通信网络向当监控系统发“线路接告警“信号，实现线路接功能。 当站内通讯网出现故障时，发生接告警保护装置，预定时间内，收不到接选线软件任何询问信息，则保护装置零序功率方向自行判别并报线路接告警。 一些中性点不接 10kV 配电系统，10kV 电缆出线较多，当单条线路发生单相接故障时，其余非故障线电容较大，此时故障线路接零序电流较大，10kV 线路保护测控装置就可
6、采用零序电流直接跳闸方式切除故障线路。 2.2 智能化自动调谐式消弧系统专用接选线系统 智能化自动调谐式消弧系统专用接选线系统，见图 3。其主要由 10 kV 接变、消弧线圈控制单元线路接检测装置。接变中性点电压、电流以及 10 kV 线路零序电流均接入线路接检测装置，线路接故障检测装置，实时采集系统中性点电压、电流幅值和相位，并测量配电网电容电流，自动识别系统中永久性接故障和瞬时性接故障。当配电系统发生瞬时性单相接故障时，线路接故障检测装置，检测接容性电流，并消弧线圈控制单元，快速输出相应感性补偿电流，补偿接容性电流，使配网接故障自动恢复。对非瞬时性单相接故障，消弧线圈补偿接容性电流同时，线
7、路接故障检测装置，采用零序电压和零序电流突变量和零序功率方向等综合判据，快速准确判断接线路，并切除故障线路。消弧线圈退出和无消弧线圈情况下，线路接故障检测装置，采用零序电流相对值和功率方向综合判据，也可独立运行并快速准确选出接线路。 基于智能化自动调谐式消弧系统专用接选线系统，采用快速动作消弧线圈作为接设备，以多 CPU 技术进行系统并行控制。线路接故障检测装置与配电网快速消弧系统配合工作，自动跟踪配电网变化，系统可以使补偿与接选线同时进行，实现对配电网单相接故障进行全过程智能化处理。 当然，线路接区故障检测装置也可以单独设计，独立于消弧线圈运行。这时线路接故障检测装置安装，接入不再是消弧线圈
8、中性点 U0、3I0，10kV 母线 TV 开口三角电压 3U0。 3 结论 综上所述，以上两种系统相比各有其优缺点。综合自动化系统分布式接选线系统造价低，但要与综合自动化系统设备（通讯处理器、10 kV 线路测控保护装置等）配合，才能完成接选线功能，且判定接线路时间较长，不能处理瞬时性接故障。与之相比，智能化自动调谐式消弧系统专用接选线系统有明显优势，一是采用快速动作消弧线圈作为接设备，消弧线圈可快速输出感性补偿电流，实现对接容性电流快速补偿，使配电系统发生瞬时性单相接故障时，自动恢复正常。对非瞬时性单相接故障，消弧线圈实现补偿同时，快速准确判断接线路并切除故障线路。 ，智能化自动调谐式消弧系统造价高，但它集接检测和补偿于一体，极大提高了配电网安全运行及供电可靠性，变电站综合自动化系统中日益到广泛应用。
