1.概述

在電力系統(tǒng)中，單相接地時(shí)，由于故障點(diǎn)電流較小，且由于系統(tǒng)三相電壓仍然對稱不影響對負(fù)荷的正常供電，一般允許繼續(xù)帶故障運(yùn)行1-2小時(shí)。但長期運(yùn)行，由于非故障的兩相對地電壓升高倍，可能引起絕緣的薄弱環(huán)節(jié)被擊穿，發(fā)展成為相間短路，使事故擴(kuò)大。

DM-XDL300微機(jī)小電流接地選線裝置，能在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，準(zhǔn)確、迅速地選出接地線路或母線。使用簡單方便，無需維護(hù)，可根據(jù)用戶需要將相關(guān)信息通過通信接口傳給上級監(jiān)控系統(tǒng)，適用于無人值守變電站。

1 功能及特點(diǎn)

? 全新的硬件系統(tǒng)，設(shè)計(jì)采用雙CPU結(jié)構(gòu)，程序功能分配更加合理，運(yùn)行更加穩(wěn)定。

? 可監(jiān)測四段母線。

? 單相接地時(shí)可選出接地線路或母線。

? 綜合利用暫態(tài)過程的小波分析法及穩(wěn)態(tài)過程的諧波分析法輔以多種選線方案，進(jìn)一步提高了選線的準(zhǔn)確率。

? 可選配跳閘功能，能設(shè)置延時(shí)跳閘或不跳閘。

? 可選配遠(yuǎn)動(dòng)功能，提供繼電器節(jié)點(diǎn)遠(yuǎn)動(dòng)輸出信號，繼電器節(jié)點(diǎn)輸出信號的輸出方式可以在二進(jìn)制編碼輸出、BCD編碼輸出方式中任意選擇。

? 故障發(fā)生時(shí)，能顯示故障報(bào)告（類型、時(shí)間、電壓值和頻率），并給出報(bào)警。

? 易于和綜合自動(dòng)化接口。提供RS-232或RS-485通訊接口，內(nèi)置了3種通訊協(xié)議，使用靈活方便。

? 人機(jī)接口操作簡單方便，全中文菜單，顯示信息豐富直觀。

? 現(xiàn)場CT變比、啟動(dòng)電壓等可軟件設(shè)定，現(xiàn)場不需調(diào)整。

? 保存30條近期發(fā)生的故障信息，失電后數(shù)據(jù)不丟失。

2 技術(shù)參數(shù)

3.1 環(huán)境要求

? 戶內(nèi)使用，通風(fēng)應(yīng)良好 。

? 環(huán)境溫度：-10℃ ～ +55℃

? 相對濕度：小于90%，表面無凝露 。

? 大氣壓力：80 ～ 110Kpa 。

? 海拔高度：< 2000m 。

? 周圍介質(zhì)無導(dǎo)電塵埃與導(dǎo)致金屬或使絕緣損壞的腐蝕性氣體、霉菌等。

3.2 技術(shù)參數(shù)

? 母線段數(shù)：1～4段。

? 出線數(shù)：≤60，每段母線并聯(lián)運(yùn)行出線數(shù)不限，可以任意組合。

? 接地方式：適用于中性點(diǎn)不接地、消弧線圈接地或電阻接地系統(tǒng)。

? 出線方式：電纜或架空線。

? 零序電流輸入范圍：20～1000mA（大于時(shí)，訂貨時(shí)須聲明）。

? 零序電壓輸入范圍：0～120V。

? 報(bào)警輸出觸點(diǎn)容量：AC 250V  5A；  DC 30V 5A。

? 額定工作電壓：AC/ DC 220V±20%； DC110V±20％ (訂貨時(shí)聲明)。

? 額定工作頻率：50Hz。

? 整機(jī)功耗：<25W。

? 通信接口：RS232/485（任選其一，請?jiān)谟嗀洉r(shí)說明），波特率1200～9600bps。

? 通信規(guī)約：內(nèi)置三種通信規(guī)約CM90、CDT、MODBUS。

3 工作原理

采用諧波分析法，結(jié)合暫態(tài)過程的小波分析法與穩(wěn)態(tài)過程的零序能量法，采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)智能選線方法。其工作原理如下：

當(dāng)小電流系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，故障線路零序電流為其它非故障線路零序電流之和，原則上它是這組采樣值中很大的，但由于CT誤差、信號干擾以及線路長短差別懸殊，有可能在排序時(shí)排到第二、第三，但不會(huì)超出前三，這一步為初選，所采用的原理是相對概念（在現(xiàn)行運(yùn)行方式下，取前三個(gè)很大的）。第二步，在前三個(gè)信號里，采用相對相位概念即用電流之間的方向或電流與電壓之間的超前與滯后關(guān)系，進(jìn)一步確定是前三個(gè)中的哪一個(gè)故障，還是母線故障，而零序電流二次側(cè)幅值可在1～1000mA之間變化。由于采用雙重判據(jù)，而且使用的都是相對原理，克服了運(yùn)行方式變化、接地電阻及線路長短的影響，并且不需整定。

小波分析法利用接地初始時(shí)的一段波形來分析。每條線路，由于長短不一，阻抗值不同導(dǎo)致暫態(tài)過程中零序電流所含的諧波分量不同，線路越短，高頻分量越多。小波分析法提取某一頻率段的諧波分量后，各支路的零序電流分布也滿足上述結(jié)論。而且，突出的優(yōu)點(diǎn)是，這種分析法能克服消弧線圈和CT不平衡的影響，這是因?yàn)?，消弧線圈在暫態(tài)過程中還未起作用，而CT不平衡電流分量已被濾去（選擇頻段時(shí)去掉基波分量）。但小波分析法在穩(wěn)態(tài)時(shí)要同諧波法和能量法相結(jié)合。整個(gè)裝置工作過程如下：

系統(tǒng)無單相接地故障時(shí)，裝置處于監(jiān)視狀態(tài)，液晶屏顯示當(dāng)前日期與時(shí)間，當(dāng)PT開口三角輸出零序電壓大于整定值（出廠設(shè)置為30V）時(shí)，表示系統(tǒng)發(fā)生單相接地，此時(shí)CPU將采集的零序電壓數(shù)據(jù)和所有的零序電流數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波、排序、判斷、經(jīng)過多次綜合分析后，將接地故障信息（如接地起始時(shí)刻、故障線路號、故障累計(jì)時(shí)間等），送液晶屏顯示，并將判斷結(jié)果送繼電器輸出或串口輸出。