1-刘健-智能接地配电系统3-1.pptVIP

* * * * 智能接地配电系统Smart Grounding Distribution Systems 刘 健 教授、博士生导师、博士、 Senior Member, IEEE 百千万人才工程国家级人选、国务院政府特殊津贴专家 陕西电力科学研究院总工程师 主 要 内 容 问题的提出 基本原理 关键技术问题 优越性 应用情况 结 论 问题的提出 小电流接地系统的优点 供电可靠性高，原因在于： 瞬时性单相接地可自愈（如：消弧线圈） 永久性单相接地可短暂维持供电 小电流接地系统遇到的困难 消弧线圈仅仅补偿工频电容电流，而实际通过接地点包含大量的高频电流及阻性电流，严重时仅高频电流及阻性电流就可以维持电弧的持续燃烧。 消弧线圈不能够消除永久性单相接地，即使把故障点电流补偿到满足国标要求的5A以下，维持供电容易造成事故扩大化、引发火灾和人身伤害等灾难性后果。 单相接地选线和定位的难度大。 绝缘导线断线长期跌落地面造成很大的安全隐患。 一些企业研究了在单相接地时通过在母线上将故障相利用开关直接接地以转移故障点电弧的技术，但是没有解决以下问题： 选相错误时造成系统相间短路事故； 故障相接地开关合闸过程中可能出现高频电流误断熔断器和对二次设备造成干扰； 接地开关闭合后不再打开，导致无法区分瞬时性接地和永久性接地故障，也无法查找接地点； 接地开关打开时可能产生系统中性点低频振荡，造成健全相过电压和在PT一次绕组上产生低频涌流，损害TV或TV熔断器。 接地开关消弧技术存在的问题 智能接地配电系统 中性点接地智能控制： 脉冲接地，方便选线和定位 单相接地智能控制： 自适应接地，有效熄弧和保障安全 基本原理 根据零序电压判断单相接地发生 单相接地选相 控制（母线）故障相短时接地（强制熄弧） 瞬时性故障（电弧不复燃） 永久性故障（电弧复燃） （恢复正常方式） 中性点脉冲中电阻接地 选线、定位 控制（母线）故障相持续接地（单相接地运行方式） 故障相接地撤销（恢复正常方式） 智能接地柜 国家电网公司科技项目资助（编号5226SX13044H）陕西电力科学研究院研制出原理样机 安徽一天电气 技术有限公司进一步优化，生产出商品化的产品 原理样机 商品化产品 关键技术 智能接地关键技术 单相接地选相的准确性。 相间短路的快速保护。 故障相接地瞬间高频暂态过程。 故障相接地断开瞬间低频暂态过程。 解决方案：智能软开关 单相接地选相多重化：尽量避免选相错误 保护熔断器F： 过渡电阻R： 开关K1、K2： 强制接地：K1合闸成功后合K2 抑制高频电流（烧F）、限制相间断路电流 接地退出：K2分闸完成后分K1 抑制低频暂态过程（烧控制PT） X相 F K1 K2 R 优越性 智能接地配电系统的优越性 瞬时单相接地时：熄弧可靠，主动快速自愈 检测到单相接地现象持续存在少许时间即动作 永久性单相接地时：以（金属性）单相接地方式运行，无电弧，安全可靠，为将负荷转移到健全供电途径争取了宝贵时间。 (健全相过电压？相间短路？ No！) 绝缘导线断线落地情况下，由于故障相被完全接地，断线处于地电位，还可以起到保护行人人身安全的作用。 应用情况 应用模式 可布置在变电站10kV母线。 也可布置在开闭所10kV母线。 还可布置在小区变10kV母线。 可自带接地变或利用变电站内接地变。 可自带消弧线圈或利用变电站内消弧线圈。 对消弧线圈可引入更加细致的控制手段。 可选配低残压比母线过电压保护 如：一天电气：5kA冲击电流时残压30kV，可降低过电压水平30%。 据统计，目前已有120余套智能接地配电装置在运行，到目前为止共有数百次动作记录，根据用户反馈的信息，该系统处理接地故障快速、有效、选线准确，既确保了系统的运行安全，又保证了系统的供电可靠性。 如某大型钢厂共有14套10kV智能接地配电装置，8套35kV智能接地配电装置，到目前为止已发生8次单相接地故障，7次瞬时性故障经过开关接地消弧后恢复了正常运行，还有1次永久性故障为电缆绝缘损伤，经过处理后既保障了系统供电的持续性，又避免了事故的扩大。 应用效果统计 四川峨胜水泥110KV变电站 天津荣程钢铁110KV变电站 山东华宇热电厂