LZ-06F型小電流接地系統(tǒng)微機(jī)選線裝置

一　概述
小電流接地系統(tǒng)的選線問(wèn)題一直是電力系統(tǒng)的一個(gè)難題，單相接地后，正確地選出接地線路并迅速排除故障對(duì)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行起著重要作用。我們公司的科技人員一直從事于微機(jī)選線裝置的研發(fā)工作，其產(chǎn)品已大量的投入運(yùn)行，并取得了很好的效果。zui近我們?cè)谠挟a(chǎn)品的基礎(chǔ)之上，采用可編程邏輯FPAG芯片，利用DSP和MATLAB技術(shù)，針對(duì)消弧線圈系統(tǒng)推出了ＬＺ－０６Ｆ型和ＬＺ－０６Ｊ型兩款小電流接地系統(tǒng)微機(jī)選線裝置。該裝置依據(jù)暫態(tài)分析原理，并與穩(wěn)態(tài)分析相結(jié)合，尤其對(duì)于消弧線圈接地系統(tǒng)大大提高了判線準(zhǔn)確率,可廣泛應(yīng)用電力、化工、石油、冶金、煤炭、礦山和石化行業(yè)的3-66KV電廠和變電站的單相接地保護(hù)。
二　設(shè)計(jì)思想
１、傳統(tǒng)基于穩(wěn)態(tài)分析，群體比幅、比相原理的局限性
        隨著供電半徑的增大，電纜線路的急劇增加，系統(tǒng)電容電流急劇增大，配電系統(tǒng)越來(lái)越多的采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，*，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，基于基波零序電流的比幅、比相原理已不能成立，大多數(shù)選線裝置采用5次諧波作為判據(jù)，而此種原理存在如下問(wèn)題：
    ◇ 穩(wěn)定及間歇性電弧接地，接地電流以暫態(tài)、高頻分量為主，以5次諧波電流為判據(jù)已失去意義。
    ◇ 5次諧波在系統(tǒng)中含量小，易受干擾。
    ◇ 傳統(tǒng)單一CPU的選線裝置，硬件基礎(chǔ)決定其無(wú)法在一個(gè)周波（4ms）之內(nèi)將所有線路采完，只能降低采樣點(diǎn)數(shù)或在若干個(gè)周波內(nèi)巡檢，降低了采樣精度及信號(hào)可比性。
    ◇ 系統(tǒng)不對(duì)稱5次諧波源的干擾。
    對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，以基波零序電流比幅、比相為判據(jù)可以成立，判線準(zhǔn)確率較高。
 
2、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)應(yīng)以暫態(tài)分析為主，結(jié)合穩(wěn)態(tài)分析判據(jù)
    　近年來(lái)，小電流接地選線技術(shù)經(jīng)過(guò)眾多專家的研究，取得了相當(dāng)大的進(jìn)展，相繼推出了眾多選線方案，典型的如注入法、有功分量法、與自動(dòng)調(diào)諧消弧線圈相結(jié)合的增量法等。這些方法在原理上來(lái)講均正確，但在實(shí)際使用效果上卻無(wú)法令用戶滿意，究其原因我們認(rèn)為這些方法在原理上均以穩(wěn)態(tài)分析為基礎(chǔ)，而忽視了系統(tǒng)實(shí)際接地時(shí)普遍存在的弧光接地存在的高頻暫態(tài)信號(hào)。實(shí)際接地絕大多數(shù)均為過(guò)渡電阻接地，這種情況下發(fā)生弧光及弧光重燃的概率較高，基于穩(wěn)態(tài)分析的選線方案在這種工況下選線失靈。在接地初始時(shí)刻，系統(tǒng)存在明顯的暫態(tài)過(guò)程，準(zhǔn)確捕捉暫態(tài)信號(hào)，為選線提供豐富的判線依據(jù)。系統(tǒng)經(jīng)過(guò)短暫的過(guò)渡過(guò)程之后，接地工況進(jìn)入以下三種情況。
    ◇進(jìn)入穩(wěn)態(tài)過(guò)程。
    ◇產(chǎn)生穩(wěn)定電弧接地。
    ◇產(chǎn)生持續(xù)間歇性電弧接地。
    針對(duì)以上三種工況，制定選線策略，必須以暫態(tài)及穩(wěn)態(tài)信號(hào)相結(jié)合來(lái)判斷接地線路。
 
3、采樣的同時(shí)性
    弧光接地過(guò)程中，產(chǎn)生嚴(yán)重的高頻電流，接地初始階段產(chǎn)生高頻暫態(tài)分量，頻率范圍在300-3000HZ之間，基于多CPU架構(gòu)的選線裝置可保證所有線路在同一時(shí)刻采樣，對(duì)于高頻暫態(tài)信號(hào)幅值及相位的采樣具有可比性。
4、準(zhǔn)確采樣信號(hào)
    基于對(duì)接地信號(hào)中暫態(tài)高頻分量的捕捉、測(cè)量，傳統(tǒng)單一CPU方案根本無(wú)法完成，必須采用多CPU系統(tǒng)，高速高分辨率AD，才可以保障準(zhǔn)確采樣。
    傳統(tǒng)選線裝置采用集中式方案，所有零序CT二次線均須長(zhǎng)線引入選線裝置，代來(lái)如下問(wèn)題：
       ◇增加零序CT的二次負(fù)載。
       ◇二次線長(zhǎng)短不一，CT二次負(fù)載不平衡。
       ◇長(zhǎng)線傳輸引入干擾信號(hào)。
    采用分散式方案，采集單元就地安裝在開(kāi)關(guān)柜上，有效解決了集中式選線裝置存在的不足。
三?。蹋冢埃叮菩托‰娏鹘拥剡x線特點(diǎn)
1、　國(guó)內(nèi)*推出基于多CPU構(gòu)架，分散式安裝，有效提高采樣點(diǎn)數(shù)，所有　線路在同一時(shí)刻采樣，排除了接地過(guò)程中系統(tǒng)波動(dòng)對(duì)判線的影響，解決了國(guó)內(nèi)同類裝置中對(duì)5次諧波及暫態(tài)高頻分量采樣點(diǎn)數(shù)少、精度低的難題。
2、國(guó)內(nèi)*采用故障錄波技術(shù)，完整記錄接地暫態(tài)過(guò)程，解決瞬間接地及間歇性接地的選線難題。
3、采用DSP實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)、快速、準(zhǔn)確。
4．采用高速高分辨率AD，采樣頻率達(dá)25KH，AD分辨率16位。
5、采用現(xiàn)場(chǎng)自適應(yīng)技術(shù)，不論系統(tǒng)電容電流大小，CT變比高低均可做到準(zhǔn)確采集，測(cè)量無(wú)死區(qū)。
6、分散式可就地安裝，簡(jiǎn)化接地，減少二次阻抗損耗及不平衡，降低現(xiàn)場(chǎng)干擾。
7、全中文液晶顯示，可配微型打印機(jī)，操作方便簡(jiǎn)單。
8、具有RS232或RS485通訊接口，滿足無(wú)人值守的要求。