中性点经消弧线圈接地电网的保护方法

由上述可见,在中性点经消弧线圈接地的电网中,要实现有选择性的保护是很困难的。目前这类电网可采用无选择性的绝缘监视装置。除此之外,还可以采用零序电流有功分量法、稳态高次谐波分量法、暂态零序电流半波法、注入信号法、小波法等保护原理。

1.绝缘监视装置

该装置与中性点不接地电网的绝缘监视装置的原理和接线图相同。

2.反应高次谐波分量的接地保护

在电力系统中的谐波电流中,数值最大的是5次谐波分量,它是因电源电势中存在高次谐波分量和负荷的非线性而产生,并随系统运行方式而变化。在中性点经消弧线圈接地的电网中,5次谐波电容电流不能被消弧线圈所补偿,故障线路与非故障线路的5次谐波零序电流相差较大,故反应5次谐波分量的接地保护装置能灵敏地反应单相接地故障。

3.反应暂态零序电流的保护(www.xing528.com)

前面所述有关零序电流的特点,指的都是稳态电流值。实际上,在发生单相接地时,故障电压和电流的暂态过程持续时间虽短但含有丰富的故障信息,较稳态值大很多倍,又因为故障时的暂态过程不受接地方式的影响,即系统不接地和系统经消弧线圈接地时的暂态过程是相同的,利用暂态分量以下特点可构成接地保护。

中性点非直接接地系统发生单相接地后,故障相对地电压突然降低为零,并引起故障相对地电容放电。放电电流衰减快、振荡频率高达数千赫,这是由于放电回路电阻和电感都比较小的缘故。而非故障线路由于对地电压突然升高倍,从而引起充电电流。因为充电电流要通过电源,故电感较大,所以充电电源衰减较慢,且振荡频率也较低(仅数百Hz)。

(1)反应零序电流首半波的保护。理论计算和实践证明,在接地故障发生后,故障线路暂态零序电流第一个周期的首半波比非故障线路的保护安装处暂态零序电流大得多,且方向相反。故可以利用这些特点构成有选择性接地保护。

(2)反应小波变换的保护。小波变换是在傅里叶变换基础上发展起来的一种现代信号处理理论与方法,是一种信号的时间—频率分析方法,它具有多分辨率分析的特点,而且时频两域都具有表征信号局部性的能力。反应小波变换的保护原理就是把测得的暂态零序电流的信息进行小波分析处理获得小波系数、小波突变信号、小波突变量等特征量来选择故障线路。