电力每日要闻“小电流接地选线装置”使用指南

加快构建新型电力系统是助力我国实现碳达峰碳中和的重要举措。风电和光伏发电是当前及未来新能源开发利用的主要形式。不同的风光配比对应着不同的新能源发电总出力特性，对电力系统灵活性资源的需求也存在差异。风光配比是研究新型电力系统保供能力和调节需求的基础边界条件，做好优化配比研究对保障新型电力系统安全、经济、高效运行具有重要意义。

进入“十四五"以来，西北电网新能源发电装机保持高速增长，预计到今年年底装机容量将突破4亿千瓦，发电量占比将超过30%。预计到2030年，西北地区自用新能源发电量占比将达50%，2035年将进一步达到60%。新能源将逐步成为西北地区电力电量供应主体。

在西北地区，随着新能源发电装机占比不断提升，电力系统面临季节、连续多日、日内等多时空尺度下的不平衡问题。因此，合理的风光配比不仅要满足电力供应需求，还要尽可能减少对系统的调峰需求，并为电力系统安全运行提供一定支撑。

合理的风光配比可在三方面发挥作用。一是新型电力系统实现合理新能源利用率的一个重点在于解决风光出力波动引起的调峰问题，合理的风光配比有助于降低新能源发电对系统的调峰需求。二是新型电力系统满足电力保供的一个重点在于解决晚间光伏不出力下的电力供需问题，合理的风光配比有助于减轻负荷晚高峰下系统的保供压力。三是新型电力系统以交直流区域互联大电网为基本形态，相对于光伏发电，风电机组的机械转动可模拟部分同步机特性，合理的风光配比能够为交流系统提供必要的电压、频率支撑，满足系统安全稳定运行的需求。

一、概述（SHLYXDJ2000电力每日要闻“小电流接地选线装置"使用指南）

在电力系统中，单相接地时，由于故障点电流较小，且由于系统三相电压仍然对称不影响对负荷的正常供电，一般允许继续带故障运行1-2小时。但长期运行，由于非故障的两相对地电压升高倍，可能引起绝缘的薄弱环节被击穿，发展成为相间短路，使事故扩大。

微机小电流接地选线装置，能在系统发生单相接地时，准确、迅速地选出接地线路或母线。使用简单方便，无需维护，可根据用户需要将相关信息通过通信接口传给上级监控系统，适用于无人值守变电站。

二、功能及特点（SHLYXDJ2000电力每日要闻“小电流接地选线装置"使用指南）

全新的硬件系统，设计采用双CPU结构，程序功能分配更加合理，运行更加稳定。

可监测四段母线。

单相接地时可选出接地线路或母线。

综合利用暂态过程的小波分析法及稳态过程的谐波分析法辅以多种选线方案，进一步提高了选线的准确率。

可选配打印机，能打印故障时的相关信息，便于查看。

可选配跳闸功能，能设置延时跳闸或不跳闸。

可选配远动功能，提供继电器节点远动输出信号，继电器节点输出信号的输出方式可以在二进制编码输出、BCD编码输出方式中任意选择。

故障发生时，能显示故障报告（类型、时间、电压值和频率），并给出报警。

易于和综合自动化接口。提供RS-485通讯接口，内置3种通讯协议，使用灵活方便。

人机接口操作简单方便，全中文菜单，显示信息丰富直观。

现场CT变比、启动电压等可软件设定，现场不需调整。

保存30条近期发生的故障信息，失电后数据不丢失。

三、技术参数（SHLYXDJ2000电力每日要闻“小电流接地选线装置"使用指南）

3.1 环境要求

户内使用，通风应良好 。

环境温度：-10℃～ +55℃

相对湿度：小于90%，表面无凝露 。

大气压力：80 ～ 110Kpa 。

海拔高度：<2000m。

周围介质无导电尘埃与导致金属或使绝缘损坏的腐蚀性气体、霉菌等。

3.2 技术参数

母线段数：1～4段。

出线数：≤60，每段母线并联运行出线数不限，可以任意组合。

接地方式：适用于中性点不接地、消弧线圈接地或电阻接地系统。

出线方式：电缆或架空线。

零序电流输入范围：20～1000mA（大于时，订货时须声明）。

零序电压输入范围：0～120V。

报警输出触点容量：AC 250V 5A；  DC 30V5A。

额定工作电压：AC/ DC 220V±20%； DC110V±20％ (订货时声明)。

额定工作频率：50Hz。

整机功耗：<25W。

通信接口：RS485波特率1200～9600bps。

通信规约：内置三种通信规约CM90、CDT、MODBUS。

四、工作原理（SHLYXDJ2000电力每日要闻“小电流接地选线装置"使用指南）

       采用谐波分析法，结合暂态过程的小波分析法与稳态过程的零序能量法，采用微机实现智能选线方法。其工作原理如下：

当小电流系统发生单相接地时，故障线路零序电流为其它非故障线路零序电流之和，原则上它是这组采样值中大的，但由于CT误差、信号干扰以及线路长短差别悬殊，有可能在排序时排到第2、第三，但不会超出前三，这一步为初选，所采用的原理是相对概念（在现行运行方式下，取前三个大的）。第2步，在前三个信号里，采用相对相位概念即用电流之间的方向或电流与电压之间的超前与滞后关系，进一步确定是前三个中的哪一个故障，还是母线故障，而零序电流二次侧幅值可在1～1000mA之间变化。由于采用双重判据，而且使用的都是相对原理，克服了运行方式变化、接地电阻及线路长短的影响，并且不需整定。

小波分析法利用接地初始时的一段波形来分析。每条线路，由于长短不一，阻抗值不同导致暂态过程中零序电流所含的谐波分量不同，线路越短，高频分量越多。小波分析法提取某一频率段的谐波分量后，各支路的零序电流分布也满足上述结论。而且，突出的优点是，这种分析法能克服消弧线圈和CT不平衡的影响，这是因为，消弧线圈在暂态过程中还未起作用，而CT不平衡电流分量已被滤去（选择频段时去掉基波分量）。但小波分析法在稳态时要同谐波法和能量法相结合。整个装置工作过程如下：

       系统无单相接地故障时，装置处于监视状态，液晶屏显示当前日期与时间，当PT开口三角输出零序电压大于整定值（出厂设置为30V）时，表示系统发生单相接地，此时CPU将采集的零序电压数据和所有的零序电流数据进行滤波、排序、判断、经过多次综合分析后，将接地故障信息（如接地起始时刻、故障线路号、故障累计时间等），送液晶屏显示，并将判断结果送继电器输出或串口输出。

五、面板说明（SHLYXDJ2000电力每日要闻“小电流接地选线装置"使用指南）

装置前面板示意图如下所示：

六、操作说明

装置开机后主界面显示如下所示：

按“确认"键进入功能菜单界面，如下所示：

反白显示的行为光标当前位置，按上下键选择菜单项，按“确认"键进入相应子菜单，按“取消"键返回到主界面。

6.1 装置参数设置

装置参数设置子菜单界面如下图所示：

反白显示的行为光标当前位置，按方向键选择菜单项，按“确认"键进入相应子菜单，按“取消"键返回到主菜单。

注：进入本菜单后装置将停止运行，所以在操作完毕后一定要退出本菜单。

6.1.1 启动电压设置

本菜单设置选线的启动电压值，按上下方向键移动光标选择需修改的参数项，按确认键进入修改状态，此时按方向键修改参数，修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

6.1.2 线路设置

本菜单设置线路及母线的编号以及线路归属于哪条母线。按左右键翻页，按上下方向键移动光标选择需修改的参数项。按确认键进入修改状态，此时按左右键移动光标选择要修改的字符位，按上下键修改参数。修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

01#母线～04#母线分别对应装置后面Uo1~Uo4四段母线，"01#线路"对应装置后面端子的第1号出线CT1，以此类推。所属母线表示该条出线属于哪段母线，当数值为5时，表示该条出线不属于任何母线，即该条线路闲置。

注：闲置的线路应把所属母线号设置为5。

6.1.3 接地方式

本菜单设置各段母线的接地方式，按上下方向键移动光标选择需修改的参数项，按确认键进入修改状态，此时按方向键修改参数，修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

6.1.4 CT参数设置

本菜单设置线路的CT变比及极性。按左右键翻页，按上下方向键移动光标选择需修改的参数项。按确认键进入修改状态，此时按方向键修改参数，按确认键修改下一个参数。修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

CT实际变比值为设置值比5； CT的极性，表示接入装置的CT极性与其相应的母线PT极性的一致性，即接入装置公共端的CT与其相应的PT都是同名端。如果一致为0(正)，不一致为1(反)。

6.1.5 门限电流设置

本菜单设置线路的门限电流。当线路的一次侧电流小于门限电流时，该条线路不参与选线。按左右键翻页，按上下方向键移动光标选择需修改的参数项。按确认键进入修改状态，此时按方向键修改参数。修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

6.1.6 通信参数设置

本菜单设置通信参数，按上下方向键移动光标选择需修改的参数项，按确认键进入修改状态，此时按方向键修改参数，修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

6.1.7 跳闸参数设置

本菜单设置线路的跳闸参数。按左右键翻页，按上下方向键移动光标选择需修改的参数项。按确认键进入修改状态，此时按方向键修改参数，按确认键修改下一个参数。修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

是否跳闸选项中，0表示不跳闸，1表示允许跳闸。

6.1.8 远动方式设置

本菜单设置远动输出的编码方式，按确认键进入修改状态，此时按方向键修改参数，修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

6.1.9 报警延时设置

本菜单设置接地延时报警的时间，按确认键进入修改状态，此时按方向键修改参数，修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

6.1.10 时钟校准

本菜单设置装置的时钟，按左右键移动光标，按上下键进行修改，修改后按“确认"键保存，按“取消"键不做保存。

6.2 浏览追忆信息

查看以前发生的故障信息。

注：如系统发生故障后装置断电、按下复位键或重新选线，装置不会记录终止时间。

6.3 接地次数统计

本菜单用来查看各线路的接地次数。按左右键翻页，上下键移动光标，按确认键可选择清零光标所在线路的接地次数或全部清零。

6.4 清理追忆信息

本菜单可清理全部追忆信息。

6.5 装置系统自检

进行装置的自检，进入菜单后按确认键开始自检。

6.6 线路参数测量

测量指定线路的电压或电流值。按方向键选择线路，按确认键进行测量。

注：进入本菜单后装置将停止运行，所以在操作完毕后一定要退出本菜单。

深入开展不同风光配比的优化研究。风光配比是新型电力系统电力电量平衡研究的基础边界条件。未来，还需考虑资源潜力、空间布局、网架约束、投资成本、电力保供和风光电量消纳等更多约束条件，构建满足风光配比的优化模型及配比准则，为新型电力系统经济运行和平衡分析提供基础技术支撑。

全网统筹推进风电装机规划布局。西北电网联网效益显著，坚持全网统筹风力发电的发展，科学优化风电占比。逐步推动风光从电量型电源向“电量为主+电力为辅"支撑型电源转变。建议西北各省（自治区）大力推动风电发展，新疆、甘肃等风电建设条件较好地区应立足全网，争取推动较大规模大型风电的发展，保障西北区域风光配比合理发展。

推动新形势下风电场盈利机制建设。聚焦风电在系统中的功能定位，在保供消纳、系统安全等方面研究构建对风电发展形成补偿激励的盈利机制。用好用活市场化手段，形成以中长期交易、短期互济交易和绿色环境价值组成的电价体系，争取相关政策支持，疏导新型电力系统建设运行成本，促进风电健康有序发展。

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