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(duì)稱(chēng)不影響對(duì)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(zhǎng)期運(yùn)行，由于非故障的兩相對(duì)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(xiàn)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(xiàn)路或母線(xiàn)。使用簡(jiǎn)單方便，無(wú)需維護(hù)，可根據(jù)用戶(hù)需要將相關(guān)信息通過(guò)通信接口傳給上級(jí)監(jiān)控系統(tǒng)，適用于無(wú)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(cè)四段母線(xiàn)。

? 單相接地時(shí)可選出接地線(xiàn)路或母線(xiàn)。

? 綜合利用暫態(tài)過(guò)程的小波分析法及穩(wěn)態(tài)過(guò)程的諧波分析法輔以多種選線(xiàn)方案，進(jìn)一步提高了選線(xiàn)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(hào)，繼電器節(jié)點(diǎn)輸出信號(hào)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(lèi)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(jiǎn)單方便，全中文菜單，顯示信息豐富直觀。

? 現(xiàn)場(chǎng)CT變比、啟動(dòng)電壓等可軟件設(shè)定，現(xiàn)場(chǎng)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(hù)內(nèi)使用，通風(fēng)應(yīng)良好 。

? 環(huán)境溫度：-10℃ ～ +55℃

? 相對(duì)濕度：小于90%，表面無(wú)凝露 。

? 大氣壓力：80 ～ 110Kpa 。

? 海拔高度：< 2000m 。

? 周?chē)橘|(zhì)無(wú)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(xiàn)段數(shù)：1～4段。

? 出線(xiàn)數(shù)：≤60，每段母線(xiàn)并聯(lián)運(yùn)行出線(xiàn)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(xiàn)圈接地或電阻接地系統(tǒng)。

? 出線(xiàn)方式：電纜或架空線(xiàn)。

? 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(qǐng)?jiān)谟嗀洉r(shí)說(shuō)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(guò)程的小波分析法與穩(wěn)態(tài)過(guò)程的零序能量法，采用微機(jī)實(shí)現(xiàn)智能選線(xiàn)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(xiàn)路零序電流為其它非故障線(xiàn)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(hào)干擾以及線(xiàn)路長(zhǎng)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(duì)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(hào)里，采用相對(duì)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(xiàn)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(duì)原理，克服了運(yùn)行方式變化、接地電阻及線(xiàn)路長(zhǎng)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(lái)分析。每條線(xiàn)路，由于長(zhǎng)短不一，阻抗值不同導(dǎo)致暫態(tài)過(guò)程中零序電流所含的諧波分量不同，線(xiàn)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(mǎn)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(xiàn)圈和CT不平衡的影響，這是因?yàn)?，消弧線(xiàn)圈在暫態(tài)過(guò)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(guò)程如下：

系統(tǒng)無(wú)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(kāi)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(guò)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(xiàn)路號(hào)、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。