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谋创降压熄弧新科技,助力森林防火于未燃
2020/11/16 11:38:18
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谋创降压熄弧新科技,助力森林防火于未燃

        —四川首套配电网接地故障相主动降压消弧成套装置投运成功

 

 

 

 

    日前,四川西昌电力股份有限公司110千伏小庙变电站加装的接地故障综合保护成套装置正式投入运行,该装置采用高灵敏度接地故障检测技术以及中性点主动降压消弧这项“硬科技”专利技术,可解决10kV配电网高阻接地故障快速安全处理的关键问题。西昌电力股份有限公司将此成套装置高灵敏度接地检测和快速降压灭弧技术应用于森林、草原防火方面属国内首创,标志着公司在森林、草原防灭火整治工作中拥有又一先进创新技术手段,此技术的广泛应用必将有效提升西昌电力股份有限公司配电网供电可靠性及林区线路运行的安全性。

目前我国3kV~66kV中压电网中性点绝大多数采用不接地、消弧线圈接地或高阻接地,属于小电流接地系统(即中性点非有效接地系统)。我国单相接地故障发生的概率占总故障的80%以上,根据电网规程,当发生单相接地故障时,规程虽允许带故障运行2小时,但这期间,故障电弧易引发山火或人身触电事故,且由于非故障相工频电压升高,且弧光暂态过电压可能高达4-8倍相电压,易导致相间故障,造成用户停电,甚至“火烧连营”大停电事故。因此现有配电网采用的消弧线圈接地方式,一般能将接地故障电流限制在10A以下,只能对雷击等瞬时性故障有较好的抑制效果,但是对绝缘故障(如高压线碰杆塔、掉地等)无能为力,达不到森林草地架空线和电缆防火的目的。

为此,公司在110kV小庙变电站试点加装了接地故障综合保护成套装置,实现中性点柔性接地及接地故障相主动降压消弧技术。整个成套装置核心组成部分为高灵敏度接地选线及快速主动降压消弧控制屏、基于电力电子技术的电压源控制屏以及与之配套的接地变压器、消弧线圈、注入变等一次设备等。这套装置通过对10kV配电网阻抗、零序电流、零序电压等参数进行分析,可准确选出故障线路,并巧妙利用非有效接地配电网电源、负荷端均为三角形接线的天然优势,即中性点位移电压变化不影响电源和负荷正常运行,可以灵活调控的特性,创造性地直接外加零序电压源,通过主动调控配电网中性点位移电压,使故障点电压抑制到300伏以下,残流毫安级。由于故障相电压小于电弧重燃电压,且整个测控过程小于0.15秒,使得成套装置可实现单相接地故障可靠消弧和可恢复性故障的不停电自愈,实现接地故障不起火、不伤人、不停电,从而从根本上实现接地故障消弧,彻底消除配电网接地故障所引起的山火隐患。

西昌电力基于主动降压消弧技术特点,将表征接地故障的相关电量、消弧装置启动等状态量接入变电站现有故障录波系统,为区域配电网接地故障暂态信息采集、故障追溯及后续分析诊断提供了必要的数据支撑。同时,西昌电力基于主动降压消弧新技术培训及工程应用的考虑,在变电站同步设计了多场景接地故障模拟系统。该接地故障模拟系统可在真型环境下,快速模拟不同导线材质、不同运行工况下的小电阻、大电阻、弧光接地等故障,便于运行维护人员迅速掌握主动降压消弧装置的实际操作和维护技能。该模拟系统在小庙变成功应用,使小庙变成为国内唯一一个接地故障相降压消弧新技术培训和展示基地,为推动新技术工程应用奠定了基础。

接地故障综合保护装置的安装投运是西昌电力股份有限公司在森林草原防火和提高供电可靠性方面的成功尝试,公司将总结经验,提高运维水平,继续探索新技术的运用,不断提高电网运行可靠性和安全性。

                                                                                   (电网运检部)