我國(guó)10-35KV中壓系統(tǒng)是電網(wǎng)的主要組成部分，一般由35KV變電站和110KV變電站的10KV、35KV母線(xiàn)構(gòu)成，主供城鄉(xiāng)配電網(wǎng)，大部分采用中性點(diǎn)不接地方式。由于中性點(diǎn)不接地故障電流小，接地時(shí)并不破壞系統(tǒng)電壓的對(duì)稱(chēng)性，對(duì)供電設(shè)備不造成很大的危害，允許故障線(xiàn)路繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，不影響正常供電，但是單相接地故障如果不做及時(shí)處理，由于非故障相的兩相對(duì)地的電壓升高，可能引起絕緣薄弱環(huán)節(jié)被擊穿，發(fā)展成為相間短路，使事故擴(kuò)大，影響電網(wǎng)安全運(yùn)行。由于在電力系統(tǒng)中，線(xiàn)路接地故障占總故障的70％以上，短路故障也多為單相接地演變而成多相接地所形成。因此絕緣監(jiān)察對(duì)電網(wǎng)安全運(yùn)行至關(guān)重要，按GB50062-92<<電力裝置的繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置設(shè)計(jì)規(guī)范>>要求，單相接地故障發(fā)生時(shí)，應(yīng)配保護(hù)裝置，也就是說(shuō)，當(dāng)發(fā)生第一次單相接地故障時(shí)，必須正確及時(shí)地把故障線(xiàn)路檢測(cè)出來(lái)加以切除。

在我國(guó)，從20世紀(jì)80年代起就開(kāi)始研制小電流接地自動(dòng)選線(xiàn)裝置，提出了各種選線(xiàn)原理、并開(kāi)發(fā)出相應(yīng)的裝置。20世紀(jì)90年代以來(lái)選線(xiàn)裝置在全國(guó)電力系統(tǒng)得到了推廣應(yīng)用。但由于故障特征不明顯，使得迅速、準(zhǔn)確地指示接地線(xiàn)路有一定的難度，因此單相接地選線(xiàn)一直是繼電保護(hù)領(lǐng)域未徹底解決的一個(gè)難題。

襄樊科能公司在湖北省電力公司和襄樊供電公司從科研資金、技術(shù)信息和試驗(yàn)設(shè)備等方面的大力支持下，從上世紀(jì)80年代末組織了一批在電力系統(tǒng)長(zhǎng)期從事發(fā)、配電工作的工程技術(shù)人員，開(kāi)展了近20年的研究工作，對(duì)國(guó)內(nèi)外這類(lèi)裝置選線(xiàn)不可靠的原因，進(jìn)行了深入細(xì)致地分析，實(shí)地調(diào)查了很多變電站、開(kāi)關(guān)站，掌握了大量的運(yùn)行數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了各種理論在使用過(guò)程中存在的問(wèn)題。總結(jié)出了接地狀態(tài)時(shí)，電流、電壓和各種干擾信號(hào)的變化規(guī)律，根據(jù)“模糊理論”的原理，綜合采用了“首半波”、“無(wú)功功率方向”、“諧波電流的方向和大小”等多種原理和方法。通過(guò)采集接地狀態(tài)時(shí)多種數(shù)據(jù)與運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，運(yùn)用模糊理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)，采用邏輯關(guān)系和模糊推論相結(jié)合的方法自主開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的算法程序；在硬件方面選用了從美國(guó)進(jìn)口的大規(guī)模集成電路和單片機(jī)；結(jié)構(gòu)上是分布式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，多位處理器同時(shí)工作，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)跟蹤，多種數(shù)據(jù)同步采集和運(yùn)算處理，及時(shí)發(fā)布準(zhǔn)確的結(jié)果。同時(shí)，還研制成功了與單相接地保護(hù)裝置配套的具有高精度和高靈敏度的LXMZ-10系列母線(xiàn)式零序電流互感器和電纜式零序電流互感器、鉗式電纜用零序電流互感器，從多方面保證了保護(hù)選線(xiàn)的可靠性。從1989年開(kāi)發(fā)成功第一代選線(xiàn)裝置，于1993年通過(guò)了水利電力部低壓電器質(zhì)量檢驗(yàn)測(cè)試中心的檢驗(yàn)測(cè)試；并在華中網(wǎng)局和湖北省電力工業(yè)局的共同組織下召開(kāi)了技術(shù)成果鑒定會(huì)，得到了與會(huì)三十多位專(zhuān)家、工程師的好評(píng)。該項(xiàng)目的主要技術(shù)人員又于07年對(duì)該裝置進(jìn)行了全面升級(jí)，保護(hù)選線(xiàn)的可靠性得到了進(jìn)一步提高，從早期30-40﹪的選線(xiàn)準(zhǔn)確率，提高到現(xiàn)在的98﹪以上；既解決了中性點(diǎn)完全不接地系統(tǒng)的保護(hù)選線(xiàn)；又解決了中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統(tǒng)的保護(hù)選線(xiàn)；還能夠滿(mǎn)足4段母線(xiàn)組合或分段運(yùn)行時(shí)，多條線(xiàn)路同時(shí)發(fā)生接地時(shí)的保護(hù)選線(xiàn)；當(dāng)接地時(shí)的過(guò)渡電阻較高或系統(tǒng)有諧振發(fā)生時(shí)，也能保證準(zhǔn)確無(wú)誤。現(xiàn)已在一百多座變電站安裝使用了這種裝置，從用戶(hù)反饋的使用情況來(lái)看，效果很好，滿(mǎn)足了電力系統(tǒng)對(duì)可靠性的要求，具有世界領(lǐng)先水平。因此，從根本上解決了小接地電流系統(tǒng)單相接地保護(hù)選線(xiàn)可靠性差的世界性難題，為提高電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平作出了創(chuàng)新性的貢獻(xiàn)。

二．科能DJDX-08型單相接地選線(xiàn)裝置的構(gòu)成

   1.該裝置的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖一所示：

該裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是采用分布式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一臺(tái)選線(xiàn)主機(jī)和若干臺(tái)信號(hào)采集分支器以及若干臺(tái)零序電流互感器組成，其中信號(hào)采集分支器根據(jù)不同型號(hào)的匹配關(guān)系可以帶一套至三套零序電流互感器。該裝置最大選線(xiàn)回路數(shù)可達(dá)90路，完全可以滿(mǎn)足大多數(shù)變電站10KV系統(tǒng)總回路數(shù)的要求。

2.科能接地選線(xiàn)的主要特點(diǎn)：

①分布式結(jié)構(gòu)：由于每只分支器都有一個(gè)單片機(jī)（工業(yè)級(jí)小電腦），其作用是對(duì)來(lái)自于零序電流互感器的信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，處理完的信息再送選線(xiàn)主機(jī)，從而大大減輕了主機(jī)的負(fù)擔(dān)，提高了選線(xiàn)的效率和時(shí)效性。

②多重判據(jù)綜合選線(xiàn)：綜合采用了“首半波”、“無(wú)功功率方向”、“諧波電流的方向和大小”、“小波分析法”等多種原理和方法，通過(guò)采集接地狀態(tài)時(shí)多種數(shù)據(jù)與多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，運(yùn)用模糊推論的方法，自主開(kāi)發(fā)了獨(dú)特的算法程序。

③高精度零序電流互感器：針對(duì)接地選線(xiàn)特點(diǎn)和要求，公司開(kāi)發(fā)了高精度零序電流互感器并提出了比一般零序電流互感器更多的技術(shù)要求，零序電流互感器相對(duì)精度為0.2級(jí)，遠(yuǎn)高于一般企業(yè)的0.5級(jí)，我們知道小電流系統(tǒng)的最大難題之一就是接地電流小，信號(hào)微弱，如果互感器精度不高、誤差范圍就會(huì)大于有效信號(hào)，造成誤判。

④安裝調(diào)試更簡(jiǎn)潔：由于采用分布式結(jié)構(gòu)，主機(jī)與分支器之間只需一根通訊電纜連接就可以了，節(jié)省了安裝費(fèi)用；避免了傳統(tǒng)的選線(xiàn)裝置需要把每只零序電流互感器的信號(hào)電纜線(xiàn)放到主控室接入主機(jī)、安裝工作量大、并且主機(jī)上連接的線(xiàn)越多以后出現(xiàn)問(wèn)題的機(jī)率就越大、維護(hù)量大、影響美觀(guān)的毛病。

三．功能要求

當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)：

1、裝置能自動(dòng)判斷并顯示故障線(xiàn)路的編號(hào)；

2、顯示故障相線(xiàn)（A、 B或C相）；

3、對(duì)故障持續(xù)時(shí)間顯示記錄；

4、音響報(bào)警；

5、故障消除后主機(jī)自動(dòng)復(fù)位；

6、自動(dòng)或手動(dòng)打印故障記錄；

7、可記憶保存128次接地信息，掉電記錄不丟失；

8、信息遠(yuǎn)傳的方式：采用RS485或繼電器接點(diǎn)無(wú)源輸出與綜自或遙信遙測(cè)裝置連接；

9、自檢功能：待機(jī)狀態(tài)下，主機(jī)每2分鐘自檢一次；

10、程序自恢復(fù)：當(dāng)設(shè)備遇到強(qiáng)干擾死機(jī)時(shí)，看門(mén)狗能夠自動(dòng)復(fù)位、程序重新運(yùn)行；

11、待機(jī)狀態(tài)：顯示時(shí)鐘、日歷。

四、主要技術(shù)指標(biāo)

1、當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，判斷選擇故障線(xiàn)路的時(shí)間不超過(guò)0.2秒，

準(zhǔn)確率達(dá)到98﹪以上；

2、分支器檢測(cè)接地信號(hào)的靈敏電流不大于0.1mA；

3、零序電流互感器相對(duì)精度：0.2級(jí)；

4、主機(jī)工作電源：AC/DC 220 V±20%，靜態(tài)功耗小于3W；

5、分支器工作電源：12 V±20%，功耗小于1W/只;

5、時(shí)鐘精度：24小時(shí)±1秒；

6、使用環(huán)境：戶(hù)內(nèi)；空氣溫度-10℃—＋55℃，相對(duì)濕度小于90﹪；

五、資質(zhì)材料

   1、該項(xiàng)目為國(guó)家科技部創(chuàng)新基金支持項(xiàng)目。

立項(xiàng)代碼：09C26214204814

   2、該技術(shù)已獲國(guó)家實(shí)用新型技術(shù)專(zhuān)利。

專(zhuān)利號(hào)：ZL200820241087.1

襄陽(yáng)科能機(jī)電設(shè)備有限公司www.xfkn.com

電話(huà)/傳真：0710-3089206

公司地址：襄陽(yáng)市高新區(qū)鄧城大道49號(hào)國(guó)際創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)基地