2024年9月17日

短路故障指示器原理探讨(电力线路短路故障指示器原理介绍)

随着电力的快速发展,电力传输线路也越来越多,近两年随着经济的快速发展,用电也越来越紧张。电力部门的主要任务是确保利用现有资源更好、更快地为用户供电。电力传输线路的故障往往会影响电力的传输。有些故障很难找到,需要大量的人力、物力和时间来找到,给电力局和用户造成了巨大的经济损失。

故障指示器的出现有效地解决了这一问题,能够快速判断故障点的位置,得到了越来越多电力局的认可和使用。就目前国内市场上的线路故障指示器而言,故障检测分为三类:短路故障指示器、接地故障指示器和接地短路二合一故障指示器。由于短路故障指示器技术成熟,可靠性高,二合一故障指示器功能强大,目前市场上使用量最大。

由于中国的10KV、35KV线路的运行模式为中性点不接地模式。接地故障的搜索一直是电力部门头疼的问题。再加上接地故障在现实中的多样性和复杂性,更难找到接地故障。

目前,电力部门基本上采用接地检查设备和人工巡逻的方法来寻找接地故障。常用的接地检测设备有三种方法:接地选线设备、单相接地故障检测系统和接地故障指示器。然而,这些设备的使用是有限的。小电流接地线路选择设备只能帮助选择线路,确定接地线路,但不能确定接地位置。由于线路分支的许多线路距离较长,对接地故障的搜索帮助非常有限;单相接地故障检测系统采用变电站安装接地信号源和线路安装指示器的方法,接地故障的搜索比接地线路选择设备取得了很大的进展,然而,由于投资大,在使用中受到很大限制;虽然无源接地故障指示器的准确性有限,但由于其价格低、安装方便、灵活(无停电装卸)和当前无源故障指示器,短路功能更方便用户找到短路和接地故障,在市场上很受欢迎,使用量大,市场空间大。

目前市场上有10kv、对于35KV线路故障判断的接地短路技术,短路检测技术已经非常成熟,产品的可靠性也非常高。由于线路运行模式(中性点不接地),接地检测非常困难,检测方法有很多种。小电流接地选线设备采用零序电流检测原理,而单相接地检测系统采用安装信号源与外部指示器形成电路,判断接地故障。

在这里,我们只关注市场上使用最广泛的无源接地短路二合一故障指示器的检测原理。目前,我国常用的是五次谐波检测方法和第一半波检测原理。

五谐波检测原理:当线路接地时,接地相的电压首先降低。此外,由于接地、架空线与地面之间形成的虚拟电容器被击穿,线路中的五谐波重量将发生变化,这两个条件将在一定时间内满足。指示器认为线路接地,指示器移动。

第半波的检测原理:当线路接地时,接地相的电压也会降低;此外,虚拟电容器被击穿。不同之处在于采样数据不同。第一波检测原理是检测电容击穿瞬间临时电流的直流分量。采样接地瞬间的电容电流与接地瞬间的电压第一波进行比较。当接地瞬间的电容电流突变大于一定值,与接地瞬间的电压第一波相同,接地相的电压降低时,判断为接地,否则认为没有接地。从以上原理可以看出,第一半波的检测方法比较复杂,五次谐波的检测方法要简单得多。

由于接地现象复杂多变,无论哪种检测方法都不能完全判断中性点不接地系统的所有接地故障。然而,由于原理上的差异,检测效果存在一定的差异。

众所周知,电力线路的电压本身正在波动。由于五次谐波的变化与线路负载电流的变化密切相关,因此应用于负载变化较大的线路,接地条件容易满足,指示器容易误动。如果误动的可能性降低,对于许多非金属接地故障,特别是非金属接地故障,很难降低五次谐波的变化值;相反,灵敏度提高,误动的概率大大提高。这极大地限制了这一原理的故障检测!

对于第半波检测原理,克服了这个问题