智能型接地保护开关及其应用

智能型接地保护开关及其应用
概述
在我国6～66 kV电力系统中普遍采用中性点不接地或经消弧线圈接地的小电流接地方式，当系统发生单相接地故障时，由于不能构成短路回路，接地故障电流往往很小，但系统线电压的对称性并不遭到破坏，系统还可继续运行一段时间，规程规定一般为不超过2h。近年来随着电力传输容量增大、距离延长、电缆线路的使用量逐步增加，发生单相接地故障时接地电流越来越大，造成接地电容电流在故障点形成的电弧不能自行熄灭，同时间歇电弧产生的过电压往往又使事故扩大，逐步发展成为短路事故，显著降低了电力系统的运行可*性。为防止系统事故扩大，在接地运行的这段时间里必须设法排除故障或者将故障隔离，这就提出了对单相接地故障进行有效的检测和保护的课题。
然而小电流系统发生单相接地以后，由于故障信号不易检测，使得迅速、准确地指示接地回路有一定的难度，小电流系统单相接地保护一直是继电保护领域未彻底解决的一个难题。目前的难题主要有：①缺少准确获取接地故障信号（Vo、Io、相位差）传感元件（零序互感器）；②干扰信号对故障信号的影响；③科学的判定原理和可*的判断设备（继电保护装置）。
目前国内对接地故障检测技术的研究主要集中在变电站用的小电流接地选线装置上，而对单相接地故障进行通过开关装置进行可*的保护几乎处在空白阶段（不少厂家正在着手做这方面的工作）。这在很大程度上也制约了配网自动化技术的使用和开展。
b)零序电流信号检出精度太低。零序电流信号检测一般使用零序电流互感器或零序滤序器（三相电流互感器合成），目前使用的零序电流互感器或零序滤序器，带上规定的二次负荷后，变比误差达20％以上，当一次零序电流小于1 A时二次侧基本无电流输出，无法保证接地检测的准确度。使得利用零序电流大小与方向、零序电流中5次谐波电流大小与方向和零序有功、无功功率原理的接地检测装置和微机保护无法保证接地检测的准确度。特别是有些使用的零序滤序器的线性测量范围超出了实际可能的接地电容电流，无法保障检测精度，是造成现场误判的主要原因。 3 一种接地检测技术及其在开关上的应用
通过上面的分析我们可以看出，小电流的接地检测和保护技术的有效实施可以采用以下两种方式：
①从原理上着手，利用综合判据，对接地故障时的特征信号综合分析，达到正确判断的目的。其优点是对检测元件的要求不是太高；缺点是对检测装置的硬件、软件要求高，成本高。
②从提高检测元件（特别是零序电流检测元件）的精度着手，通过准确的检出零序电压、零序电流信号进行判断。其优点是成本低、且可*。但对检测元件的精度要求高。
目前世界各国对小电流接地检测装置研究的出发点不尽相同，日本基本上沿着第二种方法的思路开展的，并且取得了较大的成功。
平高安川开关电器有限公司公司是河南平高电气股份有限公司和日本株式会社安川电机共同出资成立的合资公司。鉴于目前国内对小电流接地故障检测和保护现状，平高安川公司引进安川相关成熟技术，开发出了智能型接地保护开关。该开关的基本原理是根据零序电流、零序电压的大小及其相位角的关系，进行综合判断，实现正确、可*的对接地故障的检测和保护。将零序电压传感器和零序电流传感器等内置到开关中，有效地解决了零序电压和零序电流检测元件在安装不便，寿命短、接线复杂、干扰大等缺陷。