WLD-6型小电流接地系统微机选线装置的应用
技术成果总结报告
康城矿机电区 赵广存
一、定题依据
《煤矿安全规程》第四百五十七条明确规定，地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，必须装设有选择性的单相接地保护装置。随着电子技术、单片机技术、信息技术、通讯技术和软件技术的发展，各种高科技企业应运而生，高科技产品层出不穷。与煤矿企业相关的产品也是五花八门、琳琅满目，令人眼花缭乱。小电流接地系统微机选线保护装置是一款具有选择性的单相接地保护装置，被广泛地应用在煤矿企业的变电所和配电室中，收到了良好的效果，深受煤矿企业的欢迎。
二、任务来源及要求
康城矿管子井配电室目前供电有四路进线，分为南北两个6KV配电室。其中南配电室的
一、二路供电来自陶二110KV变电站的6KV配电室，北配电室的
三、四路供电来自康三35KV变电站的6KV配电室。南配电室主要担负－100三水平供电，北配电室主要担负地面及二水平供电。南配电室原来采用的单相接地保护装置选线准确率低，当发生单相接地故障后，不能正确地选出接地线路，造成维修人员工作量大，维修时间长，不能保证系统的安全运行，电气设备损毁现象时有发生。该装置还具有故障率高、反应速度慢，出现漏报、错报和不报等现象。
针对以上接地保护装置的诸多问题，替代产品不断出现。经调研发现市场上的新产品具有许多优点，能够较好的解决小电流接地系统的选线问题，单相接地后，能正确地选出接地线路，动作速度快，具有故障录波、故障追忆功能。该装置RS485通信接口，能够接入变电站综合自动化系统，对于系统的安全运行具有十分重要的意义。
三、研究内容
当高压电网发生单相接地故障时，另外两相电压会升高很多，达到线电压值。这将会对电网的绝缘产生破坏作用，危及设备和人身安全，有时会烧毁设备。接地时间越长，这种危害性就越大。针对这种情况，人们总是希望发生接地故障后，能够尽快发现接地线路并迅速排除故障，防止事故扩大，保证供电系统安全运行。小电流接地系统微机选线装置的问世，解决了这一难题。
随着供电半径的增大，电缆线路的增加，系统电容电流增大，配电系统越来越多的采用中性点经消弧线圈接地方式。而大多数选线装置采用5次谐波作为判据，在实际应用中发现存在以下问题：
1．5次谐波在系统中含量小，易受干扰。
2．弧光接地产生严重的高频电流，单一CPU选线装置无法完成捕捉、测量。 为此，小电流接地系统的选线准确率一直是电力系统的一个难题。随着电子技术、单片机技术、信息技术、通讯技术、软件技术的飞速发展，许多公司、研究所、科研院校都在进行这方面攻关，研发出了许多新产品。我们经过市场调研，对不同厂家的产品进行比较，最终选取了徐州和纬信电科技有限公司生产的WLD-6型小电流接地系统微机选线装置。该装置采用多CPU分散式结构，高速、高分辨率AD，融合故障录波技术，采用以暂态分析为主，暂态稳态相结合的判线方案，大大提高了选线准确率。对瞬间接地及间歇性接地具有突出的优势。该装置具有如下特点：
1.装置能同时监测两段母线，32路出线，具有声光报警、时钟指示、打印功能。 2.自动判断电网母线分列、并列运行情况，具有自检功能、记忆功能、自动复位功能。
3.人机接口面板设计采用键盘操作，大屏幕液晶汉字显示，操作、调试简单，维护量小。
4.适用范围广，适用于有/无消弧线圈系统，电阻接地系统；适用于架空线/电缆系统，长短线路不限。
5.选线原理先进，准确率高，动作速度快。
6.具有接地（漏电）故障起始时刻及故障累计时间记录功能，故障追忆功能。
7.具有RS232/RS485通讯接口，能够接入变电站综合自动化系统。 根据课题确定的任务和目标，我矿于2010年5月在管子井南北配电室各安装了一套WLD-6型小电流接地微机选线装置。
四、主要技术关键及创新点
该装置采用暂态原理作为判线依据，判线准确率高，能准确判断瞬间接地及间歇性接地故障。通过RS485通信接口与后台微机相连，实现配电室综合自动化。主要关键技术有以下几项：
1.国内率先推出多CPU构架，有效提高采样点数，所有线路在同一时刻采样，排除了接地过程中系统波动对判线的影响。解决了国内同类装置中对谐波及暂态高频分量采样点数少、精度低的难题。
2.国内率先采用故障录波技术，完整记录接地暂态过程，解决瞬间接地及间歇性接地的选线难题。
3.采用DSP实时数据采集处理技术，快速、准确。
4.采用现场自适应技术，不论系统电容电流大小，CT变比高低，均可做到准确采集，测量无死区
5.装置中采取了强有力的抗干扰措施，以保证装置的可靠性。装置软件采用模块化结构，相互间即独立又互为联系。
五、实践应用情况
该装置在管子井配电室使用后，收到明显效果。当电网发生单相接地（漏电）故障后，装置立刻发出报警信号，液晶显示屏显示出故障支路，接地发生时间，打印机输出故障情况，使我们的值班员能够迅速发现故障点，及时切断故障支路，保证系统安全运行。同时，也给我们的维修工指明了方向，大大缩短了查找、排除故障的时间。
六、经济效益和社会效益
通过实践应用，我们发现电网中发生单相接地故障后，由于较快地发现并切除了故障支路，使得故障存在的时间缩短了，对电网的影响减少了，对电网中的其他用户的影响也减小了，对系统的安全运行具有十分重要的意义，产生了良好的社会效益。另一方面，单相接地故障发生后，另外两相电压会升高，对我们的电气设备产生了破坏作用，由于我们通过该装置较快地发现并排除了故障，使得设备的使用寿命不减少，产生了一定的经济效益。
七、自我评价
WLD-6型小电流接地系统微机选线装置在我矿的使用，创造了良好的经济效益和社会效益，解决了选线不准确的难题，提高了系统安全运行的可靠性，填补了这方面的一个空白，满足了我矿生产的需要，受到了上级领导的好评。
机电区 赵广存 2010-10-21
