BC-XDL小電流接地選線裝置
 一、前言
隨著電力系統規模和容量的擴大，中壓電網逐步采用了中性點經消弧線圈接地的運行模式，且一般又運行于過補償方式，由此也導致了單相接地故障選線的困難。近年來，一些基于諧波分量、首半波、有功分量、小波分析、負序電流、零序導納、信號注入、殘流增量等方法構成的接地選線裝置相繼問世，但在實際應用中選線正確率仍然不高。目前，這一問題正成為改善電能質量、提高供電可靠性的主要困難之一。
正是在這種背景之下，經過多年的分析研究，我公司找到了以往選線方法正確率低的兩大原因：
其一，暫態過程數學模型的復雜性決定了單一算法的局限性。隨著消弧線圈的應用，極大地降低了所有穩態算法的靈敏度，暫態算法也因此成為解決問題的基本方向。然而過補償電網單相接地時的暫態過渡過程是隨電網參數、接地瞬時角度、接地阻抗的不同而千變萬化的，任何單一算法均不能滿足實際需求。
其二，零序電流互感器誤差過大。多數選線方法，尤其是穩態算法，嚴重依賴于互感器的精度，有些甚至需要配備高精度互感器，而工程實踐中，廣泛應用的是安裝方便且造價較低的開啟式零序電流互感器。由于漏磁，其線性誤差和角度誤差較大，相對于微弱的零序電流信號，經常使選線失敗。
在上述研究基礎上，歷經數萬次模擬試驗，我公司開發出了最新一代產品。
裝置技術性能指標符合DL/T 478-2001《靜態繼電保護及安全自動裝置通用技術條件》、DL/T 871-2004《電力系統繼電保護產品動模試驗》、DL/T 872-2004《小接地電流系統單相接地保護裝置》等國家有關行業標準的規定，并通過了電力工業電力設備及儀表質量檢驗測試中心的檢測。
二、裝置功能
裝置用于３～６６ＫＶ中性點經消弧線圈或電阻接地及中性點絕緣的中壓電網單相接地選線及鐵磁諧振消除，功能如下：
1.接地選線：線路或母線單相接地選線；
2.保護跳閘：線路單相接地發生后，經延時輸出跳閘信號；
3.消除諧振：檢測并消除各種頻率的鐵磁諧振；
4.故障報警：發生接地、諧振，以及裝置故障、裝置失電時，產生報警號；
5.通訊功能：支持多種通訊規約，具有三種常用接口，能夠配合各種ＲＴＵ和主站系統；
6.記錄查詢：可分別查詢接地事件、諧振事件等記錄。
三、原理簡介和特點
裝置硬件系統結構見圖１，原理簡介如下：
裝置應用先進的軟硬件設計方法，以暫態過渡過程為分析基礎，實現接地選線。硬件方面，應用錄波技術和超大規模邏輯電路，實現數據采集完全硬件化；應用同步采樣技術，保證了分析數據的精準。算法方面，專門針對難度最大的過補償高阻接地成功開發了核心算法。裝置還運用其它多種算法同時分析，以動態權值處理多條回路多個算法的判別打分，使選線運算更加可靠、穩定。裝置實現了低阻接地選線正確率達到１００％，高阻接地選線正確率大于９５％（不誤動）的優異性能。
裝置特點如下：
1.選線靈敏度極高，在零序電壓僅為５Ｖ時，仍能穩定可靠地選線；
2.相比于以往暫態選線算法，沒有死區，適應性強；
3.可廣泛地與工程上使用的各種零序電流互感器匹配，甚至在不同廠家不同規格零序電流
互感器混配的情況下，仍能可靠工作；
4.采用多處理器。主處理器使用高檔工控芯片386EX， 具有強大的管理／控制／顯示／通
訊能力；運算處理器使用ＴＩ公司的ＤＳＰ芯片，具有強大的高速運算能力，用以完成
實時監測和選線分析運算；
5.完全的模塊化設計，后插式結構，取消機箱內部連接導線，減少了故障環節，提高了可靠性，
并可現場快速排除故障；
6.采用大屏真彩液晶，實時顯示電壓數據；
7.全漢化的多級菜單，完善的人機交互界面，操作簡便；
8.強大的參數管理功能，所有參數均可菜單設定，調試簡單，免維護；
9.完善的自檢能力，運行當中能夠自診斷并處理故障；
10.強大的存儲能力，可以存儲多次故障信息和錄波數據；
11.具有RS-232／422／485三種通訊接口，菜單選擇，無需硬件跳線。
四、技術指標
1.母線段數： 1～4段（具體見設備選型表）
2.輸入信號
(1)電壓輸入路數： 1／2／4路 （具體見設備選型表）
(2)電流輸入路數： 15～44路? （具體見設備選型表）
(3)電壓有效范圍： ≤ 160Ｖ?? （極限 250Ｖ)
(4)電流有效范圍： ≤ 0.5Ａ?? （極限 1.0Ａ)
(5)電壓輸入功耗： 〈 0.1ＶＡ （輸入 100Ｖ）
(6)電流輸入功耗： 〈 0.1ＶＡ （輸入 0.5Ａ）
3.選線性能
(1)啟動電壓：? 5～50Ｖ（可調）
(2)計算時間：?? ≤ 2Ｓ
(3)電壓靈敏度： 可小至 5.0Ｖ
(4)電流靈敏度： 可小至 0.5ｍＡ（穩態算法）
可小至 4.0ｍＡ（暫態算法）
4.消諧參數
(1)消諧路數：?? 1～4路（根據母線段數）
(2)低頻頻率：二分頻，三分頻
啟動電壓： 25～ 40Ｖ（可調）
(3)高頻頻率：工頻，三倍頻及以上
啟動電壓：140～160Ｖ（可調）
(4)持續時間：? 1～ 10周（可調）
(5)間隔時間： 50～500周（可調）
5.報警參數
(1)輸出種類： 段別輸出4個、類別輸出2個、總報警1個
裝置故障報警1個、掉電報警1個
(2)報警延時： 0～999Ｓ（可調）
(3)觸點容量： ＡＣ250Ｖ／3Ａ
或? ＤＣ 30Ｖ／3Ａ
6.跳閘參數
(1)跳閘路數： 15～48路（根據電流路數）
(2)跳閘延時： 0～65535Ｓ（可調）
(3)觸點容量： ＡＣ250Ｖ／ 16Ａ
或? ＤＣ125Ｖ／ 16Ａ（接通時）
或? ＤＣ125Ｖ／0.2Ａ（分斷時）
或? ＤＣ 30Ｖ／ 16Ａ
(4)跳閘脈沖：500mS
7.記錄能力
(1)接地事件記錄：?? 128個
(2)諧振事件記錄：?? 128個
(3)接地事件記次： 65535次
(4)諧振事件記次： 65535次
(5)錄波數據記錄：???? 8次
8.裝置電源：交直流兩用，電源模塊保險容量： 1Ａ
交流：? 85～265Ｖ
直流： 120～360Ｖ
功耗： 〈 40ＶＡ
9.通訊接口： RS-232C／RS-422／RS-485 （菜單選擇）
10.裝置尺寸
裝置為標準４Ｕ機箱，面板上下各增加3ｍｍ的裝飾邊
(1)最大外觀尺寸： 183×483×315 （高×寬×深）
(2)安裝開孔尺寸： 180×450 （高×寬）
11.整機重量： ＜ 10ＫＧ （模塊全部插滿）
12.使用條件
(1)環境溫度： -10～+55℃
(2)相對濕度： ≤ 90％
(3)安裝場所無強烈震動
(4)安裝場所無酸、堿、腐蝕性及易燃易爆氣體
(5)安裝場所應是能防止天氣災害的室內
13.運輸保存條件
(1)運輸保存溫度： -40～+75℃
(2)應避免強烈震動
(3)應避免天氣災害侵襲
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