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配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)裝置 消除單相弧光接地過電壓故障

國家電網(wǎng)報發(fā)布時間:2021-11-30 07:57:51  作者:張桂花

  11月23日11時24分,新疆昌吉110千伏大西渠變電站主控室內(nèi)的配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)裝置發(fā)出警報聲,提示10千伏西磚線故障電流大于設(shè)定的接地電流值。警報聲響3秒后,配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)系統(tǒng)啟動,合上了故障相的接地斷路器,完成故障隔離。新疆昌吉供電公司深藍創(chuàng)新工作室負責人何龍通過配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)裝置顯示屏監(jiān)控全過程。該裝置由昌吉供電公司深藍創(chuàng)新工作室自主研制。

  隨著配電網(wǎng)重要負荷用戶不斷增加,多種電源和負荷的接入使配網(wǎng)諧波含量和容性電流增大,導(dǎo)致配網(wǎng)單相接地過電壓故障多發(fā)。配電網(wǎng)接地故障及其引發(fā)的電壓互感器燒損、避雷器擊穿、熔斷器炸裂等問題影響配網(wǎng)供電可靠性。據(jù)統(tǒng)計,2017年到2018年,昌吉電網(wǎng)單相接地故障占配網(wǎng)故障的63%。

  2019年年初,深藍創(chuàng)新工作室創(chuàng)新團隊將解決配網(wǎng)接地短路故障及過電壓問題作為年度科技創(chuàng)新選題,組成專項技術(shù)質(zhì)量研究小組,研究配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)裝置。

  研發(fā)過程中,7名小組成員分成兩組,1組成員與高校聯(lián)系,向高校教授尋求專業(yè)指導(dǎo);1組成員到現(xiàn)場調(diào)研收集故障信息及原因。通過研究不同類型的過電壓主動干預(yù)及快速抑制情形下的仿真分析模型,研究小組構(gòu)建了單相弧光接地故障仿真模型、鐵磁諧振過電壓仿真模型,實現(xiàn)了故障再現(xiàn)。研究小組提出了主動式鐵磁諧振抑制策略,解決了鐵磁諧振故障抑制方法“消諧滯后”和單相接地故障類型的辨識問題。研究小組還分析了弧光接地、鐵磁諧振過電壓產(chǎn)生機理,創(chuàng)新提出了弧光轉(zhuǎn)金屬技術(shù)和主動消諧技術(shù)。

  2019年11月,創(chuàng)新團隊研制出了適用于35千伏及以下電壓等級線路的配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)裝置。該裝置由主動干預(yù)型消弧裝置和主動免諧裝置組成。2019年12月底,該裝置在35千伏官地變電站通過入網(wǎng)專業(yè)檢測后正式投用。

  配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)裝置具有主動消弧、消諧及故障信息告警功能,可以識別電壓互感器斷線、金屬接地和弧光接地等故障,當線路發(fā)生弧光接地故障時,配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)裝置可以快速將故障線路的故障相接地,主動避免弧光過電壓故障發(fā)生,防止由于弧光接地過電壓故障導(dǎo)致的電壓互感器炸裂、開關(guān)柜火災(zāi)、高壓保險熔斷等事件,減少故障帶來的損失。

  目前,配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)裝置已在國網(wǎng)新疆電力有限公司的14個地州供電公司300多個變電站安裝,在安徽、浙江、山東等13個省級電力公司推廣應(yīng)用。該裝置研究成果已獲國家發(fā)明專利授權(quán)1項、國家實用新型專利授權(quán)4項。今年2月,該公司深藍工作室創(chuàng)新團隊的“配網(wǎng)過電壓主動干預(yù)裝置研制與應(yīng)用”科研項目獲得國網(wǎng)新疆電力科學(xué)技術(shù)進步獎一等獎。

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