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怎样检测电缆接地线故障

2019/3/30

  电缆地线能可靠实现移动变电站的箱体可靠接地。当电缆地线断裂后,移动变电站处于不可靠接地状态,此时,如果发生电缆单相接地故障,电缆地线由于处于断裂不可靠接地状态,地线电压直接升为系统相电压,地线的一端与箱变壳体相连,因此,整个箱体外壳的电压也升高为相电压。箱体虽然安放在地面,但由于地表电阻以及箱体电阻的作用,电压仍可保持在几千伏的电压等级。对设备和工作人员造成安全危害。电缆地线的好坏关系到移动站供电系统的可靠性和安全性。

  正常情况下端子GC和G端子间会输出一24V的直流电压,GC接入地线监测线,G端接入地线,在移动设备端在地线与地线监测线之间串联一12V的稳压器(稳压器原理:只要在稳压器两端加上一超过其额定值的电压,稳压器两端的电压将始终保持在其额定电压)。当地线和地线监测线都正常时,Vd测到直流电压12V;当地线或地线监测线断裂时,Vd会测到直流电压0V;当地线和地线监测线相互短路时,在GC和G端子间会测到电压为24V。

  当发生单相接地时,交流电会窜入直流电源回路,这时能够在Vd上测量到一定的交流电压,再通过测量三相电压UA,UB,UC来判断发生接地故障的相别,最后通过测量系统的零序电流来最终判定是否发生接地故障,保证装置的可靠性。

  装置的硬件系统采用模块化设计,分别包括模拟量采集模块、处理器模块、人机接口模块、开关量模块、通信模块和电源模块六部分组成。在正常工作的基础上将Break1断开,模拟电缆地线断线故障,将Break2闭合,模拟电缆地线短路故障。地线断线时直流电源限流电阻两端的电压为0V;地线正常工作时直流电源限流电阻两端的电压为12V;地线短路时直流电源限流电阻两端的电压为24V。

  依靠此原理,可通过采集电压电流量可靠分析电缆地线所发生的所有故障,故障信号与正常信号差距明显,依此建立可靠的判据,能有效保证装置的可靠性。单相接地判据:在电压变化满足判定的基础上再进行电流的判定,在发生单相接地的情况下,电压量将有很明显的变化,如此可大大减少误动的概率。

  对ABC三相分别测量相电压,当测量到某一相电压减少为额定值的一半以下时,延时一段时间再测量此项电压,如果电压依旧为额定值的一半以下时,再测量其他两项的电压,当其他两项电压中有一项电压高于1.3倍的额定电压时,判定为系统单相接地故障,若无高于1.3倍额定电压,则判定为无接地故障,但会上报单相低电压告警,当长时间出现这样的告警信号时,需及时进行检查。

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