發(fā)布日期： 2020-10-10
HT8202M型小接地電流系統(tǒng)接地選線裝置，是我公司第2代改進(jìn)的新一代智能選線裝置。與第一代比較，主要是在電源穩(wěn)定性、兼容性、算法和原理上緊跟技術(shù)發(fā)展，進(jìn)行各技術(shù)更新，適用于66kV及以下電壓等級(jí)中性點(diǎn)不接地、經(jīng)高電阻接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，可用于發(fā)電廠、變電所及大型廠礦企業(yè)的供電系統(tǒng)作為線路和母線單相接地故障報(bào)警或用于線路接地保護(hù)跳閘。
– 采用參數(shù)識(shí)別原理進(jìn)行接地故障選線，不受故障時(shí)刻的影響；選線快速、準(zhǔn)確；
– 不受消弧線圈影響，自適應(yīng)于各種小接地電流系統(tǒng)；
– 耐過渡電阻能力強(qiáng)；
– 具有自舉性，不需要與其它線路群體比較 ；
– 適用于電纜線路、架空線路及電纜架空混合線路；
– 不需改變系統(tǒng)運(yùn)行方式，不需額外增加一次設(shè)備；
– 與同屬于暫態(tài)選線方法的其他方法相比，本方法不需要群比，不要求各通道的采樣同步性，且可解決故障發(fā)生在電壓過零點(diǎn)或經(jīng)高阻接地?zé)o高頻信號(hào)時(shí)其他方法失效的問題。
– 與常規(guī)暫態(tài)選線方法只使用某幾次特定頻率高頻信號(hào)相比，本原理使用信號(hào)頻帶范圍寬，信息豐富，自適應(yīng)于暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)過程，解決了在某些情況下，故障時(shí)無高頻信號(hào)或高頻信號(hào)微弱，常規(guī)暫態(tài)選線方法失效的問題。
采用總線式硬件結(jié)構(gòu)，便于擴(kuò)展維護(hù)，大大提高了系統(tǒng)的可靠性及實(shí)時(shí)性。裝置的高速、高精度采樣（采樣頻率10kps，16位AD）保證了故障信號(hào)的多樣性及準(zhǔn)確性，為可靠選出故障線路提供了基礎(chǔ)。
軟件設(shè)計(jì)采用面向保護(hù)功能的實(shí)時(shí)多任務(wù)模塊化程序結(jié)構(gòu)，使功能設(shè)計(jì)獨(dú)立，配置靈活，調(diào)試方便，而且便于升級(jí)，有利于裝置整體性能提高。
裝置采用整體面板及后插拔式全封閉結(jié)構(gòu)；所有對(duì)外接口均經(jīng)隔離（光電、互感器、接點(diǎn)等）處理；采用多種屏蔽、接地、濾波、表面貼裝技術(shù)等硬件工藝措施，在軟件設(shè)計(jì)上采用相應(yīng)的抗干擾方法，使裝置具有良好的抗干擾能力。
可保存最新500次報(bào)告。
可保存100次故障錄波（每次8周波），錄波格式為COMTRADE 格式。
配置2路以太網(wǎng)、RS-485、RS-232等接口。網(wǎng)絡(luò)通信支持IEC103、IEC61850通訊規(guī)約。
標(biāo)準(zhǔn)4U高、19英寸寬后插拔機(jī)箱結(jié)構(gòu)尺寸：482mm（長）×177mm（高）×300mm（深）
安裝方式：嵌入式
頻 率：50Hz
電 源：AC/DC 220V(110V)，允許偏差：-20%，+15%，紋波系數(shù)≤5%
交流電壓：100/
V（相電壓），100/3V（零序電壓）
交流電流：5A / 1A
10倍額定電流，允許10s
40倍額定電流，允許1s
1.8倍額定電壓，允許10s
動(dòng)作時(shí)：＜20W
產(chǎn)品的各帶電的導(dǎo)電電路對(duì)地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(lián)系的各帶電的導(dǎo)電電路之間，用開路電壓為500V的測試儀器測定其絕緣電阻應(yīng)大于100MΩ。
產(chǎn)品的各帶電的導(dǎo)電電路對(duì)地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(lián)系的各帶電的導(dǎo)電電路之間，能承受2kV（額定絕緣電壓＞63V）、500V（額定絕緣電壓≤63V）（有效值）、50Hz的交流試驗(yàn)電壓，歷時(shí)1min，無擊穿或閃絡(luò)現(xiàn)象。
產(chǎn)品的各帶電的導(dǎo)電電路對(duì)地（即外殼或外露的非帶電金屬零件）之間，以及產(chǎn)品中電氣上無聯(lián)系的各帶電的導(dǎo)電電路之間，能承受沖擊電壓波形為標(biāo)準(zhǔn)雷電波，峰值為1kV（額定絕緣電壓≤63V）或5kV（額定絕緣電壓＞63V）的試驗(yàn)電壓，無絕緣損壞。
產(chǎn)品能承受GB/T14598.13中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的1MHz脈沖群抗擾度試驗(yàn)。
產(chǎn)品能承受GB/T14598.14中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)IV級(jí)的靜電放電抗擾度試驗(yàn)。
產(chǎn)品能承受GB/T14598.9中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的射頻電磁場輻射抗擾度試驗(yàn)。
產(chǎn)品能承受GB/T14598.10中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為A級(jí)的電快速瞬變脈沖群抗擾度試驗(yàn)。
產(chǎn)品能承受GB/T14598.18中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的浪涌抗擾度試驗(yàn)。
產(chǎn)品能承受GB/T14598.17中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為Ⅲ級(jí)的射頻場感應(yīng)的傳導(dǎo)騷擾抗擾度試驗(yàn)。
產(chǎn)品能承受GB/T14598.19中規(guī)定的嚴(yán)酷等級(jí)為A級(jí)的工頻抗擾度試驗(yàn)。
產(chǎn)品符合GB/T 14598.16－2002中4.1規(guī)定的傳導(dǎo)發(fā)射限值。
產(chǎn)品符合GB/T 14598.16－2002中4.2規(guī)定的輻射發(fā)射限值。
信號(hào)接點(diǎn)容量： 允許長期通過電流 5A
切斷電流 0.3A（DC220V，L/R <40ms）
其它輔助繼電器接點(diǎn)容量： 允許長期通過電流 5A
切斷電流 0.2A（DC220V，L/R <40ms）
跳閘出口接點(diǎn)容量： 允許長期通過電流 8A
切斷電流 0.3A（DC220V，L/R <40ms） ，不帶電流保持
通信接口位于DSP插件，詳見裝置端子圖。
裝置側(cè)的打印接口為DSP插件的串口232（506、507、508端子，詳見裝置端子圖），打印機(jī)側(cè)的接口為25針D型串口（3、2、7引腳）分別連接。
通過液晶菜單選擇需要打印的內(nèi)容，本裝置支持手動(dòng)打印定值、報(bào)告、波形信息。
裝置正常運(yùn)行時(shí)進(jìn)行狀態(tài)檢測和啟動(dòng)元件判別；當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)啟動(dòng)元件動(dòng)作，進(jìn)行故障計(jì)算處理，完成各種選線算法計(jì)算、跳閘邏輯判斷、事件報(bào)告、故障報(bào)告以及錄波等功能。
裝置每段母線各自設(shè)有啟動(dòng)元件，當(dāng)零序電壓大于定值時(shí)，保護(hù)啟動(dòng)，并進(jìn)行故障處理。
運(yùn)行期間，裝置定時(shí)對(duì)母線運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測，當(dāng)各段母線定值設(shè)置出線數(shù)與實(shí)際出線數(shù)不相符時(shí)，裝置告警，將對(duì)定值設(shè)置錯(cuò)誤的母線不進(jìn)行故障選線。
裝置定時(shí)對(duì)定值進(jìn)行CRC校驗(yàn)，當(dāng)校驗(yàn)結(jié)果不一致時(shí)，裝置告警，閉鎖保護(hù)，不再進(jìn)行選線處理，此時(shí)應(yīng)及時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行處理。
裝置正常運(yùn)行時(shí)，對(duì)系統(tǒng)相關(guān)硬件進(jìn)行自檢（如：FLASH ROM、RAM、時(shí)鐘、模擬量采集回路等），當(dāng)系統(tǒng)硬件出錯(cuò)時(shí)，裝置告警，閉鎖保護(hù)，不再進(jìn)行選線處理，此時(shí)應(yīng)及時(shí)對(duì)裝置進(jìn)行處理。
本裝置采用基于參數(shù)識(shí)別原理的選線算法。
參數(shù)識(shí)別就是在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已知的前提下，由系統(tǒng)的端口信息求取系統(tǒng)內(nèi)各元件參數(shù)的過程。對(duì)一個(gè)有N條出線的不接地系統(tǒng)，當(dāng)線路
發(fā)生單相接地故障時(shí)，其等效零序網(wǎng)絡(luò)如圖3-1所示。
圖3-1不接地系統(tǒng)單相接地故障零序等效網(wǎng)絡(luò)
圖3-1中，
為故障點(diǎn)虛擬電源在零序網(wǎng)絡(luò)上的壓降；
、
、
和
分別為線路i的零序電阻、零序電感和母線側(cè)及負(fù)荷側(cè)零序電容（如果
是故障線路，這些量表示從故障點(diǎn)到母線的值）；L為消弧線圈零序電感；開關(guān)K打開，系統(tǒng)不接地。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，流經(jīng)非故障線路的零序電流為其本身的對(duì)地電容電流，流經(jīng)故障線路的零序電流是線路背側(cè)系統(tǒng)其他元件的零序電流之和。
對(duì)圖3-1中任意一條健全線路，可以進(jìn)一步將其模型簡化，認(rèn)為健全線路其背側(cè)（母線上）有一等效零序電源，如圖3-2所示。
圖3 2 線路背側(cè)故障等效零序電路
通常，我們認(rèn)為負(fù)荷零序阻抗無窮大，可以忽略不計(jì)。實(shí)際配電網(wǎng)線路多呈“樹形”結(jié)構(gòu)，帶很多分支。將線路等效成Π模型時(shí)，這些分支線路以及負(fù)荷變壓器、負(fù)荷開關(guān)后線路等元件的分布電容，對(duì)線路負(fù)荷側(cè)的對(duì)地支路是有一定的影響的，不能忽略，我們把這些影響等效成一個(gè)量值未知的電容疊加到線路Π模型負(fù)荷側(cè)的對(duì)地電容上。線路Π模型母線側(cè)的對(duì)地電容取一個(gè)定值（典型值取為線路本身對(duì)地電容的一半），作為已知量。這樣，線路的Π模型兩側(cè)對(duì)地電容值就不再相等，且有
（
分別表示線路Π模型母線側(cè)和負(fù)荷側(cè)的對(duì)地電容）成立。這種經(jīng)過改進(jìn)的模型更加接近實(shí)際系統(tǒng)，更準(zhǔn)確。
根據(jù)線路零序電流電壓關(guān)系，對(duì)圖3-1中任意一條健全線路（以健全線路x為例），可以建立如下方程
（3-1）
其中，
分別為該線路的零序電阻、零序電感和母線側(cè)及負(fù)荷側(cè)零序電容；
分別表示保護(hù)安裝處實(shí)時(shí)測得的母線零序電壓和流過線路的零序電流。
根據(jù)模型參數(shù)識(shí)別法原理，不符合模型的線路為故障線，符合模型的線路為健全線，如果所有線路均選為健全線，則認(rèn)為是母線故障。
線路模型（3-1）式中，有三個(gè)線路參數(shù)
。在不接地系統(tǒng)中，發(fā)生單相接地故障時(shí)，零序電流通過對(duì)地電容構(gòu)成回路，線路對(duì)地電容在回路中的故障特征最為明顯和穩(wěn)定，線路電阻和電感影響較小。因此，選擇線路
模型負(fù)荷側(cè)對(duì)地電容
為選線的依據(jù)，判據(jù)如下：
是計(jì)算所得線路負(fù)荷側(cè)電容參數(shù)序列。
（3-2）
圖3 3 選線邏輯框