1 概述
wxj196b型微機小電流系統接地選線裝置是我公司最新研製的第二代智慧型選線裝置，它能迅速準確地查詢中性點不接地系統、中性點經電阻接地系統、中性點經消弧線圈接地系統的接地線路。本裝置以美國atmel公司的精簡指令集(risc)單片微控制器為取樣運算、邏輯判斷和控制中心（cpu），以點陣液晶顯示器（lcd）、訊號指示燈、觸控按鍵及rs485現場通訊匯流排為人機介面，配以智慧型化的軟體，技術和原理先進，使用靈活方便，選線準確，執行可靠。可記憶母線和出線接地資訊，並配置通訊介面把各種故障資訊傳送至有關部門，為現場執行管理提供了方便。
2 型號說明
w x j 196 b - □
表2-1
表2－1（續）
3 使用條件
3. 1 戶內使用，並且室內通風良好。
3. 2 海拔高度≤5km。
3. 3 環境溫度-15～+50℃。
3. 4 相對濕度≤95%。
3. 5 大氣壓力80～110kpa。
3. 6 周圍介質無導電塵埃與導致金屬或絕緣損壞的腐蝕性氣體、黴菌等。
4 技術引數
4. 1 工作電源dc/ac220v(-20%～+10%)
4. 2 功耗
4. 2. 1 電源迴路 dc220v≤30w或ac220v≤30w
4. 2. 2 交流電壓迴路 ≤1va。
4. 2. 3 交流電流迴路 ≤1va。
4. 3 交流額定電壓 100v。
4. 4 交流額定電流 5a。
4. 5 跳閘出口容量 5a。
4. 6 上述部分引數可以根據使用者要求特製。
5 裝置特點
5. 1 採用美國atmel公司精簡指令集(risc)單片微控制器系列cpu，資料採集、運算、邏輯判斷、控制輸出等速度快，精度高，自帶「看門狗」(watchdog)電路，抗干擾、自檢及自恢復等能力強。
5. 2 採用128×64點陣液晶顯示器(lcd)，全中文化，顯示資訊豐富。
5. 3 智慧型化軟體技術，原理先進，效能穩定，安全可靠。
5. 4 實時顯示系統日曆、時鐘和四段母線零序電壓的有效值。
5. 5 可以迅速準確地判別母線或出線接地。
5. 6 對母線和出線接地故障均可給出告警訊號並顯示、儲存有關資訊。
5. 7 有記憶功能，可儲存30次最近發生的故障資訊，掉電後不丟失。
5. 8 通過選單提示和面板按鍵整定，除錯和維護簡單、方便。
5. 9 可配置接地保護自動跳閘。
5. 10 硬體、軟體冗餘設計，抗干擾能力強。
5. 11 適用於各種電壓等級的中性點不接地系統、中性點經電阻接地系統和中性點經消弧線圈接地系統。
5. 12 配置通訊介面把各種故障資訊傳送至有關部門，適用於無人值守變電站。
5. 13 鋁合金機箱，後插拔結構，現場除錯靈活方便。
5. 14 採用可插拔接線端子，質優耐用，接線可靠。
6 工作原理
6. 1 小接地電流系統概述
在中性點非直接接地電網中通常有以下三種方式，即中性點不接地方式；經消弧線圈接地方式；經電阻接地方式，此類系統在發生單相接地時，由於故障點的電流很小，而且三相之間的線電壓基本保持對稱，對負荷的供電沒有影響，因此，在一般情況下都允許再繼續執行1～2小時，而不必立即跳閘，這是採用中性點非直接接地執行的主要優點，但是，在單相接地後，其他兩相的對地電壓要公升高倍，對裝置的絕緣造成了威脅，若不及時處理可能會發展為絕緣破壞、兩相短路，弧光放電，引起全系統過電壓。為了防止故障的進一步擴大，應及時發出訊號，以便執行人員採取措施予以消除。
因此，在單相接地時，一般只要求選擇性地發出訊號，而不必跳閘。但當單相接地對人身和裝置的安全有危險時，則應動作於跳閘。
另外一種情況是，當中性點非直接接地系統發生單相接地故障時，接地點將通過接地線路對應電壓等級電網的全部對地電容電流。如果此電容電流相當大，就會在接地點產生間歇性電弧，引起過電壓，從而使非故障相對地電壓極大增加。在電弧接地過電壓的作用下，可能導致絕緣損壞，造成兩點或多點的接地短路，使事故擴大。
為此，我國採取的措施是：當各級電壓電網單相接地故障時，如果接地電容電流超過一定數值(35kv電網為10a，10kv電網為20a，3～6kv電網為30a)，就在中性點裝設消弧線圈，其目的是利用消弧線圈的感性電流來補償接地故障時的容性電流，就可以減少流經故障點的電流，以致自動熄弧，保證繼續供電。
該接地方式因電網發生單相接地的故障是隨機的，造成單相接地保護裝置動作情況複雜，尋找故障點比較難。消弧線圈採用無載分接開關，靠人工憑經驗操作比較難實現過補償。消弧線圈本身是感性元件，與對地電容構成諧振迴路，在一定條件下能發生諧振過電壓，給繼電保護的功能實現增加了困難。
所以當電纜線路較長、系統電容電流較大時，也可以採用經電阻接地方式，即中性點與大地之間接入一定阻值的電阻。該電阻與系統對地電容構成併聯迴路，由於電阻是耗能元件，也是電容電荷釋放元件和諧振的阻壓元件，對防止諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓，有一定優越性。中性點經電阻接地的方式有高電阻接地、中電阻接地、低電阻接地等三種方式。
這三種電阻接地方式各有優缺點，要根據具體情況選定。
6. 2 三種接地方法的特點
6. 2. 1 中性點不接地系統的特點：
① 在發生單相接地時，全系統都將出現零序電壓。
② 在非故障相的元件上有零序電流，其數值等於本身的對地電容電流，電容性無功功率的方向為由母線流向出線，即零序電流超前零序電壓90°。
③ 在故障線路上，零序電流為全系統非故障元件對地電容電流之總和，數值一般較大，電容性無功功率的實際方向為由線路流向母線，即零序電壓超前零序電流90°。
6. 2. 2 中性點經消弧線圈接地系統的特點：
① 當採用完全補償方式時，流經故障線路和非故障線路的零序電流都是本身的電容電流，電容性無功功率的實際方向都是由母線流向出線，在這種情況下，利用穩態零序電流的大小和功率方向都無法判斷出哪一條線路上發生了故障。
② 當採用過補償方式時，流經故障線路的零序電流將大於本身的電容電流，而電容性無功功率的實際方向仍然是由母線流向線路，和非故障線路的方向一樣，在這種情況下，首先就不能用功率方向來判斷故障線路；其次由於過補償度不大，也很難利用零序電流大小的不同來找出故障線路。
6. 2. 3 中性點經電阻接地系統的特點：
① 可以有效地抑制弧光接地過電壓。這對執行多年的、裝置絕緣弱點較多的老電網，或具有直配發電機的電網，或絕緣較低的電纜網路，均有提高執行安全可靠性的明顯作用。
② 可以降低裝置絕緣水平，提高經濟效益。對於電纜、乾式變壓器等投資較高的裝置，降低絕緣水平的經濟效益十分明顯。
③ 執行方式靈活。為提高城市電網的供電可靠性，不少用電線路及使用者常由多路電源供電，**路切換時，往往會改變系統的電容電流，從而影響消弧線圈的調諧方式，而採用中性點經電阻接地方式，則無此弊病。
④ 發生永久接地時，能迅速切除故障，具有明顯的安全性。可以防止間隙性電弧接地過電壓和諧振過電壓等對裝置的損害。
6. 3 本裝置選線原理
6. 3. 1 中性點不接地系統的選線原理
裝置實時檢測所有**的pt開口三角電壓，即母線零序電壓，和各段母線上所帶出線的零序電流，運用dft演算法計算出母線零序電壓和出線零序電流的大小和相位，通過判斷零序電壓的大小、零序電流的大小、及各量之間的相位關係，運用「多重判據」、「突變篩選」等演算法，確保了選線的準確，並可以排除最大可能的錯誤。
具體過程如下：裝置檢測到某段母線的零序電壓大於該段母線設定的故障啟動電壓時，隨即檢測該段母線上所帶出線的零序電流大小，並從中選擇3個最大電流，與其他相對較小的電流作比較，看有無相應的大小關係，接著比較其相位，將初步確定的出線再與母線比較相位，看是否滿足不接地系統的相位關係。即零序電壓超前零序電流90°時，選出線；反之，則選母線。
6. 3. 2 中性點經消弧線圈接地系統的選線原理
經消弧線圈接地系統中，在發生單相接地時，消弧線圈會將乙個電感電流疊加在故障點流過的電容電流上，使故障點的電容電流被補償，因此接地線路的基波零序電流方向和非接地線路的基波零序電流方向相同，不能用零序電流方向來判斷接地線路。用零序電流5次諧波分量的大小和方向來判斷接地線路，由於其值較小，選線結果也不理想，本裝置採用線路有功功率大小來判斷故障。在非故障線路上，由於消弧線圈的補償作用，使其電流很小，有功功率損耗也很小。
而故障線路一般呈金屬性接地，接地電流在消弧線圈內部阻抗和線路阻抗存在的情況下，產生較大的有功功率損耗。故本裝置以有功功率損耗的大小來作為接地選線的依據。
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