科技成果

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成果名称: 配电网单相接地故障智能处置关键技术及成套装置

成果登记号: 9612023Y2241

第一完成单位: 国网陕西省电力有限公司电力科学研究院

联 系 人: 王辰曦

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 其他应用技术

技术领域: 先进制造

应用行业: 电力、热力、燃气及水的生产和供应业

学科分类: 输配电工程(470.4051)

应用状态: 产业化应用

完成人: 张小庆,权立,王毅钊,师琛,张志华,吴飞成,邵美阳

成果简介:

我国配电网大多采用中性点非有效接地方式,相对于小电阻接地方式具有跳闸率低的优点,符合当前我国配电网的发展现状,但是在长期的运行实践中,中性点非有效接地配电系统也暴露出两个方面的问题:

1)消弧线圈仅仅补偿工频电容电流,而实际弧光接地时通过接地点的包含大量高频电流及一部分阻性电流,即使把工频电流补偿到满足国标要求的5A以下,剩余的高频和阻性电流仍可能维持电弧的持续燃烧,引起弧光接地过电压,导致故障扩大化 。

2)单相接故障电流信号小,单相接地选线和定位都比较困难,按照现规程配电系统可长时间带单相接地故障运行,容易造成事故扩大化、引发火灾和人身伤害等灾难性后果。

针对上述问题,国网陕西电科院依托国家电网公司“先进配电自动化与配电网运行优化控制实验室”,组织技术团队开展项目技术攻关,提出利用分相接地开关接地转移熄弧与瞬时投入中性点中电阻实现零序保护配合隔离永久性故障区段结合的单相接地故障智能处置方案,并有效解决了所涉及的选相容错纠错、暂态过程抑制、高阻接地选线等关键技术难题,取得了四个方面的技术创新:

1)带容错纠错保护机制的单相接地故障转移技术,能够有效避免误选相引起的相间短路后果,并可通过更换相别实现正确选相;

2)基于容错纠错保护电阻与中性点中电阻协调配合抑制故障相接地开关开合电磁瞬态过程的方法,可有效保护电压互感器并改善了装置的电磁骚扰问题;

3)单相接地瞬时投入中性点中电阻与变电站和馈线所配置的零序保护配合实现选线、定位和选段跳闸的方法,可实现低阻接地故障的快速就近跳闸隔离。

4)采用多量程放大器提高零序电流检测精度,并基于智能接地故障处置装置故障相接地开关断开前后零序电流有效值变化率的单相接地选线、定位和选段跳闸的方法,可有效提升高阻接地故障的处理能力。

项目研发的智能接地故障处置装置产品已应用到安徽昊源化工、马鞍山钢铁、唐山德龙钢铁等十余家大型工矿企业以及国网嘉兴供电、资阳、合肥、汉中等地市供电公司,成功完成数百次消弧动作,永久性单相接地故障查找和处理时间显著缩短,受到应用单位好评。目前,国家大幅加大配电网建设投资规模,本项目的应用前景十分广阔。

本项目直接经济效益实现新增销售额5040万元,新增利税合计1501万元,经济效益显著。

本项目通过中国电力企业联合会组织的科技成果鉴定,以陈维江院士为主任的鉴定委员会评价认为“项目研究成果在配电网单相接地故障处置领域达到国际领先水平”。