单相弧光接地过电压引起的重大事故分析

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10~35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本

10~35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本

10~35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办

法示范文本

In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each

Link To Achieve Risk Control And Planning

某某管理中心

XX年XX月

10~35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法示范文本

使用指引:此管理制度资料应用在实际工作生产管理中为了保障过程顺利推进,同时考虑各个环节之间的关系,每个环节实现的具体要求而进行的风险控制与规划,并将危害降低到最小,文档经过下载可进行自定义修改,请根据实际需求进行调整与使用。

1 事故情况简介

近几年,随着城网的迅速发展,电缆线路的比例逐年

增多,导致对地电容电流剧增。由于10~35kV系统单相

接地引发的电网事故愈来愈多,由此带来的经济损失和社

会影响也越来越大。

仅就北京供电局1998年7~10月的统计发现,由于

10kV系统单相接地而引发的事故便达4起,有的造成全站

停电,影响重要用户供电,有的造成主变压器损坏、开关

柜烧毁和避雷器爆炸等,简要情况如下:

(1)1998年7月6日,北京肖庄35kV4号母线34路B相发生单相接地,故障持续1h后,引发301开关内附CT主绝缘击穿,开关爆炸起火,1号主变差动跳闸。2号主变在自投过程中经受一次出口短路冲击,由于有载调压开关重瓦斯继电器因振动动作,2号主变也掉闸,造成全站负荷停电。

单相接地引起电压互感器烧毁事故分析

单相接地引起电压互感器烧毁事故分析

单相接地引起电压互感器烧毁事故分析1事故经过

2007年3月,陕西某35kV变电站发生10kV电压互感器烧毁事故,造成全站停电。该35kV变电站处于电网末端,属中性点不接地

系统。事故前单台主变压器带10kVI段母线运行。事后检查,10kVI

母TV柜烧损,A,B相熔断器熔断,避雷器相间电弧击穿;101断路

器柜B相避雷器爆炸。

2事故原因分析

事故的直接原因是166线路运行中,发生单相间歇性接地故障,事故当天天气不好,刮大风,造成了线路B相间歇性接地。

由于10kV线路发生间歇性单相弧光接地,A、C相对地电压突然升高,使得电磁式电压互感器两相励磁电流突然增大而发生饱和,

中性点发生位移,产生了严重的铁磁谐振过电压,过电压引起TV柜

相间放电击穿,发生电弧短路,并对外壳放电,引起三相短路接地

故障,从而烧坏TV柜。

在中性点不接地的配电网中,由于中性点对地是绝缘的,故对

地电容较小的配电网络,很易由电磁式电压互感器引起铁磁谐振,

当发生单相稳定接地时,另两相电压升至线电压。但发生间歇性的

弧光接地时,在第一次弧光接地消失后引起铁磁谐振,而第二次弧

光接地是在网络有谐振过电压的情况下发生,则引起暂态过电压超

过3.0倍额定电压的几率就比较大,特别是在小电容配电网络中,

因断线故障或配电变压器高压绕组发生一点接地故障,引起严重的

工频铁磁谐振情况下,网络中一相在近3.0倍额定电压或以上的工

频铁磁谐振过电压作用下,击穿一点绝缘而发生单相弧光接地时,

就能引起超过4.0倍额定电压的严重弧光接地过电压。

由于10kV线路故障,造成10kVTV柜内三相短路,引起主变压器后备保护动作跳闸。事故后巡线检查,发现166线路末端有短路点,其到变电站距离约4.45km。

电弧接地过电压的危害及其预防

电弧接地过电压的危害及其预防

电弧接地过电压的危害及其预防

作者:刘郡樑

来源:《中国科技博览》2013年第07期

[摘要]电力系统的内部过电压造成的危害及损失是很大的,它直接威胁着国家财产及人身安全,文章主要介绍了弧光接地过电压问题,并针对弧光接地过电问题,并针对弧光接地过电压造成危害提出了一些预防措施,以确保煤矿供电系统安全、可靠地运行。

[关键词]过电压;危害;预防措施

中图分类号:TD61 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)07-0014-01

0前言

在电力系统中,由于过电压(外部过电压和内部过电压)使电力系统的正常运行遭到破坏的事例是很多的,造成的后果也是很严重的。因为各种电压等级的输配电线路、电机、变压器、电缆及开关设备等,在正常状态下只承受其额定电压的作用,但在异常情况下,可能由于某种原因,使电力系统产生过电压,造成上述电气设备主绝缘或匝间绝缘上的电压远远超过额定值(一般为额定电压的3倍左右),虽然时间很短(一般从几微秒至几十毫秒),但电压升高的数值可能很大(最大可达4倍)。在没有防护措施或设备本身绝缘水平较低时,将使设备的绝缘被击穿,造成供电处于瘫痪状态。

过电压分为外部过电压(指大气过电压)和内部过电压。外部过电压又可分为直击雷过电压和感应雷过电压,内部过电压则可分为操作过电压、弧光接地过电压和电磁谐振过电压等。不论是那种过电压,其危害性都比较大。下面就弧光接地过电压问题谈一下个人初浅认识,并提几条预防措施。

1弧光接地过电压问题

一般来说,过电压的产生都是由于电力系统的电磁能量发生瞬间突变所引起的。对于弧光接地过电压,是由于在中性点不接地系统发生单相接地的间歇性电弧引起的电磁能量的突变产生的。

弧光接地过电压对电网的危害及预防措施

弧光接地过电压对电网的危害及预防措施

时, 一律应装设消弧线 圈。可以通过调整抽 头 , 以改变其 电 感值 , 使故 障点 电流经过补偿减小到运行中所要求 的最小 值, 能够使熄弧后 的故障相 电压恢复速度大大减小 , 提高弧 问绝缘强度 , 从而杜绝 了接地电弧重燃 的可能性 , 了彻 保证 底 的消弧 , 限制了弧光接地过电压 。 理论分析和实测结 果证 明, 在中性点绝缘电网发生间歇性 电弧时 , 电压数值 能 其过 达4 倍左右 的相 电压 , 而在有 消弧线圈 的网络 中, 由于电弧 电流在第一次过零时就熄灭了 ,因此 ,其过 电压被限制在 2 倍 以下 。 . 3 运行经验证 明 , 在消弧线圈接地的电网中 , 带单相接地 运行可在 2 h以上 。这样 , 使得运行人员有足够 的时间找 出 故 障点 , 并可进行带 电作业将故障点修复好 , 从而保证 了向 用 户供 电不 至中断。
关键词 : 孤光接地 ; 过电压 ; 绝缘 ; 预 防措施
中图分类号 :T 6 M8 2
Th a m n r v n i e m e s r s o r r u d n v r o t g o lc rc n t r e h r a d p e e t a u e f a c g o n i g o e v la e f r e e t i e wo k v
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《 宁夏电力)0 6 20 年增刊

单相弧光接地过电压引起的重大事故分析

单相弧光接地过电压引起的重大事故分析

单相弧光接地过电压引起的重大事故分析

【摘要】随着经济的高速发展,电力系统越来越庞大,电网中的各种过电压发生机率越来越高,每一次的过电压都是对电气设备的安全运行造成直接的、严重的考验,而且每发生一次过电压就会对电气设备的绝缘造成一次冲击破坏,并且这种过电压破坏具有明显的累积效应,当累积一定程度时,会造成电气设备损坏,甚至是造成局域电力网络发供电中断。仅供参考,不足之处,请提出宝贵意见。

【关键词】弧光接地;过电压

随着电力系统的随着经济的高速发展,电力系统越来越庞大,尤其是电网中电缆越来越多,电网中的各种过电压发生机率越来越高,而弧光接地过电压不属于常见的,没引起重视,每一次的过电压都是对电气设备的安全运行造成直接的、严重的考验,而且每发生一次过电压就会对电气设备的绝缘造成一次冲击破坏,并且这种过电压破坏具有明显的累积效应,当累积一定程度时,会造成电气设备损坏,甚至是造成局域电力网络发供电中断。2011年11月,xx热电厂主控室事故信号报警,并网运行的#2、#3发电机组跳闸,厂内10kv高压系统母联开关跳闸。值班人员检查两个发电机组均为差动保护动作,厂内10kv高压系统母联开关为过流动作。

(1)配电室现场检查:1)一电缆出线柜内过电压保护器爆炸,产生较大冲力。2)一厂变压器三相高压熔断器全部熔断,过电压保护器烧毁。3)一高压风机重启时,接地报警。

(2)绝缘摇测检查:1)#2机组 a:0b:0c:6gω。

2)#3机组 a:0b:0c:2.5gω。3)高压电机:0(兆欧表检查)用2500v摇表检查绝缘为200mω。

弧光接地的危害及治理

弧光接地的危害及治理

Che nm ica l Int erm ediat e ··

422013年第05期

科研开发

刘红日

摘要:本文详细介绍了弧光接地的危害,目前国内外为限制弧光接地过电压所采取的措施,通常限制弧光接地的方法以及所采取的方法存在的缺陷,重点介绍了我厂在动力结构调整中所采用的RZK 智能消弧消谐装置的结构、功能和原理。对各部件功能及特性做了详细的说明,证实该装置是新型智能消弧消谐及过电压保护的首选设备,值得推广和应用。

关键词:弧光过电压接地消弧消谐中图分类号:TM862

文献标识码:A

文章编号:T 1672-8114(2013)06-042-04

(山东兖矿鲁南化工有限公司,山东枣庄)

我们鲁南化肥厂是一家有着近40年历史的大型化工企业。目前我厂正在进行原料及动力结构调整,在调整项目的实施中,在电气设备的选择上使用了不少高新技术。其中为了解决电网弧光接地产生长时间过电压的问题,我们选用了RZX 消弧消谐选线及过电压保护综合装置,对各类过电压进行限制,以提高系统运行的安全性及供电的可靠性,下面我就对间歇性弧光接地的危害、传统消除方法及我们所选用设备的使用方面进行简要的介绍。一、间歇性弧光接地的危害

我厂的6kV 系统是非直接接地的电网,现有运行规程规定,当非直接接地系统发生单相接地故障时,允许继续运行两小时,如经上级部门批准,还可以延长,但规程对于“单相接地故障”的概念未做明确界

弧光接地的危害及治理

定,如果单相接地故障为金属性直接接地,则故障相对地电压降为零,其余两健全相的对地电压升高至线电压前面已指出,我们所使用的电气设备在正常情况下都能承受这种过电压而不至于损坏。但是,如果单相接地故障为弧光接地,则其过电压可达3.5倍正常运行相电压的峰值,在这样高的过电压持续作用下,势必造成电气设备绝缘的积累性损伤,在健全相的绝缘薄弱环节造成对地击穿进而引发相间短路事故。

电弧接地过电压分析研究

电弧接地过电压分析研究

电弧接地过电压分析研究

电力系统中的大部分故障是单相接地故障,在中性点不接地系统中发生单相接地故障时,常出现电弧的燃烧与熄灭的不稳定状态。这种间歇性的电弧将导致系统中电感、电容回路的电磁振荡过程,产生遍及全电网的间歇性电弧接地过电压,对电气设备的绝缘也造成威胁。

标签:电弧接地过电压;消弧线圈。

引言

运行经验表明,电力系统中的大部分故障是单相接地故障,在中性点不接地系统中发生单相接地故障时,将有数值不大的接地电容电流流过故障点。这时故障相的对地电压变为0,而另外两相的对地电压升高到线电压。但系统三相电源电压仍维持对称,不影响对用户继续供电。因此允许带故障运行一段时间(一般1.5 ~2 h),以便运行人员查明故障并进行处理,这就大大提高了供电可靠性。

随着中国城市电网及农村电网改造力度的加大,以及城市现代化进程的快速推进,地下电缆得到了广泛应用,导致配电网系统电容电流越来越大。由于电容电流的增大,当系统发生单相接地时不能可靠熄弧,使故障扩大,使其成为相间短路而导致线路跳闸,从而造成事故扩大。

1电弧接地过电压产生的原因

在中性点不接地系统中,当发生一相对地短路故障时,常出现电弧,经过故障点的电容电流处于某一范围内时,电弧既不能自动熄灭,又不会形成稳定持续的电弧,可能出现电弧的燃烧与熄灭的不稳定状态。由于系统中存在电容和电感,这种间歇性的电弧将导致系统中电感、电容回路的电磁振荡过程,产生遍及全电网的间歇性电弧接地过电压。此时可能引起线路某一部分的振荡,当电流振荡零點或工频零点时,电弧可能暂时熄灭,之后事故相电压升高后,电弧则可能重燃,这种现象为间歇性电弧接地。

过电压引起设备烧毁事故的原因分析及处理标准版本

过电压引起设备烧毁事故的原因分析及处理标准版本

文件编号:RHD-QB-K2433 (操作规程范本系列)

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过电压引起设备烧毁事故的原因分析及处理标

准版本

过电压引起设备烧毁事故的原因分

析及处理标准版本

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【摘要】:在10KV或35KV中性点不接地(或非有效接地)系统中,由于谐振过电压、间歇性弧光接地过电压的存在,经常导致10KV(或

35KV)接地电压互感器烧毁或使PT的熔断器的熔丝熔断,从而造成系统的停电检修,给电力系统造成不必要的损失。本文结合实例,对谐振过电压,尤其是间歇性弧光接地过电压引起设备烧毁事故的原因进行分析,并采取了相应的对策,保证了变电站设备的正常运行。

【关键词】:过电压设备事故分析和处理

前言

本文对处理固原西吉新营35KV变电站发生单相接地后,烧毁电压互感器的一次保险及二次计量电表的原因进行分析和探讨,认为烧毁电压互感器及二次设备的原因,不仅和谐振过电压有关,间歇性弧光接地也可能是造成此现象更重要的原因,并提出了一些解决的办法。

1事故过程

固原西吉新营35KV变电站额定容量为

1800KVA,变压器接线方式为Y/Y。型。变电站母线接有三台JDJJ2-35型电压互感器,接线方式为

Y/Y。20xx年9月10日建设投运,时隔一周以后,系统出现单相接地故障,持续时间为20分钟,恢复后,发现DTSD341电能表烧毁,经查电压互感器中性点与地网之间电压1200V,控制盘表一相近似零

弧光接地过电压的分析方法探讨

弧光接地过电压的分析方法探讨

() c c u 发生 A 相 弧 光 接地 时过 电压 生 成 的 过程 坡形
( 鸟害、 因 雷击 等 ) 障过 后 电弧 可 自动 熄 灭 , 统 故 系 很快 恢 复 正常 。随着 电压 的提 高 和 系统 的发 展 , 单 相接 地 电容 电流会 成 比例 地增 长 。运 行经 验 表 明 ,
中图分 类号 :M84 T 6
文 献标志 码 : B
文章 编号 :0 9 0 6 (02 0 — 0 2 0 10— 6 5 2 1 )2 06 — 3
单 相接 地是 电 网的 主要故 障形 式 . 占 6 %以 约 0
上 在 中性 点不接 地 系统 内 , 发生稳 定性单 相接 地 , 这 种 故 障并不 改 变变 压 器三 相绕 组 间 电压对 称性 . 即线路 之 间的 电压 关 系不变 由于接地 的故 障 电流
不大 . 因而不 需要 立 即切 除故 障线路 . 许在 2h内 允 可 以继 续 向用 户供 电 . 这是 中性 点 不接 地 系统 所带 来 的优点 。
( ) 发 生 A 相 弧 光 接 地 时 过 电 压 生成 的过 程 波 形 a

: :
/ 5 u : : 一 、 : ‘ ‘ +
t ( ) 一 pl t t 一 uI+ l2 L l l
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三相 交 流 电压 t , 和 U 发 生 A 相 弧光 接 地 t c

10~35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法通用版

10~35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法通用版

管理制度编号:YTO-FS-PD504

10~35 kV系统弧光接地过电压的危

害及解决办法通用版

In Order T o Standardize The Management Of Daily Behavior, The Activities And T asks Are Controlled By The Determined Terms, So As T o Achieve The Effect Of Safe Production And Reduce Hidden Dangers.

标准/ 权威/ 规范/ 实用

Authoritative And Practical Standards

10~35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法通用版

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1 事故情况简介

近几年,随着城网的迅速发展,电缆线路的比例逐年增多,导致对地电容电流剧增。由于10~35kV系统单相接地引发的电网事故愈来愈多,由此带来的经济损失和社会影响也越来越大。

仅就北京供电局1998年7~10月的统计发现,由于10kV系统单相接地而引发的事故便达4起,有的造成全站停电,影响重要用户供电,有的造成主变压器损坏、开关柜烧毁和避雷器爆炸等,简要情况如下:

(1)1998年7月6日,北京肖庄35kV4号母线34路B相发生单相接地,故障持续1h后,引发301开关内附CT主绝缘击穿,开关爆炸起火,1号主变差动跳闸。2号主变在自投过程中经受一次出口短路冲击,由于有载调压

10kv供电系统单相接地过电压的分析和采取措施

10kv供电系统单相接地过电压的分析和采取措施

10kv供电系统单相接地过电压的分析和

采取措施

摘要:目前,国内的电网发展很快,10 kV系统在运营时,主要采取两种方法,一种是中性点不接地,一种是中性点经由小电阻接地,在配网保护中,一个

很关键的问题就是要能够准确的确定出单相接地故障的线路所在,只有如此,方

能更好的针对故障的具体状况,采取行之有效的对策,以确保整个系统的工作品

质和工作水准。

关键词:单相接地;危险;处置;防范措施

近年来,伴随着国家能源经济的全球化,配网的建设和安全运营问题日益突出,特别是在10 kV的电源和配网中,单相接地故障的几率很大,而且,在10

kV的电源和配网中,由于相位电压的上升,会导致线路的绝缘损坏,从而产生短

路故障;出现短路故障;如果故障点产生间歇性电弧,会引起谐振过电压,损坏

或者烧毁电力系统设备,严重危及设备和人身安全,给配电网的安全经济运行带

来重大影响。所以,对于电力系统工作或运行维护人员来说,一定要对10 kV电

力系统单相接地故障进行分析与处理,那就是在当系统发生单相接地故障的时候,要对其进行快速、精确的定位,并对其进行切除,这样才能确保并维护电力系统

的安全、经济运行和生产。通常来说,产生单相接地故障的原因是:①由于线路

或装置绝缘损坏,造成绝缘击穿接地,例如,配变线圈绝缘损坏,接地等;②由

于外部因素造成的导线断裂,如大风、覆冰等恶劣气候条件下的断裂;③由于外

部环境的严酷和复杂,如雷击,鸟类危害,漂浮物,动物搭接,树枝等;④工人

作业失误等。所以,要根据造成单相接地故障的各种因素,分别采取相应的对策,使电网能够尽快地重新恢复正常的电力供应。

弧光接地——精选推荐

弧光接地——精选推荐

系统分析编辑

随着现在电网的发展,架空线路逐步被固体绝缘的电缆线路所取代是一种必然

趋势。由于固体绝缘击穿的积累效应,其内部过电压,特别是电网发生单相间

歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此激发的铁磁谐振过电压,己成为

这类电网安全运行的一大威胁,其中以单相弧光接地过电压最为严重。弧光接

地过电压会使电压互感器发生饱和,激发铁磁谐振,导致电压互感器严重过载,造成熔断器熔断或互感器烧毁。同时由于弧光接地过电压持续时间长,能量极

易超过避雷器的承受能力,导致避雷器爆炸。再就是弧光接地产生的高幅值的

过电压加剧了电缆等固体绝缘的积累性破坏甚至击穿放炮。

2弧光接地过电压的产生及危害编辑

弧光接地过电压又称间歇性弧光接地过电压,形成弧光接地过电压的基础是间

歇性电弧。当中性点非直接接地系统发生单相间歇性弧光接地(以下简称“弧

光接地”)故障时,由于电弧多次不断的熄灭和重燃,导致系统对地电容上的

电荷多次不断的积累和重新再分配,在非故障相的电感—电容回路上引起高频

振荡过电压。对于电缆线路弧光接地时,非故障相的过电压可达4~7倍。如此高的过电压对供电设备造成了极大的危害,主要表现以下几方面:

一弧光接地过电压的危害

⒈弧光接地产生的高幅值的过电压加剧了电缆等固体绝缘的积累性破坏。对于

中性点非直接接地系统,我国现行规程笼统地规定允许带单相接地故障运行2

小时,并未区分是架空线路还是电缆线路,也没有明确是弧光接地还是金属接地。在高幅值的弧光接地过电压的持续作用下,加剧了电缆等固体绝缘的积累

性破坏。最终在非故障相的绝缘薄弱环节造成对地击穿,进而发展成为相间短

35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法

35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法

35 kV系统弧光接地过电压的危害及解决办法

达3.5。

在单相接地事故中,通过弧光的电流乃是健全相对地电容电流的总和。为了减小故障总电流,往往采用消弧线圈。装设消弧线圈后,接地点残流不超过10 A,接地电弧便不能维持,会自行熄灭。据了解,上述4个事故变电站,只有一个站消弧线圈没投运,该站10 kV母线电容电流高达82 A,远远高于规程的允许值10A。其它3个站消弧线圈在投运,但由于是根据理论计算值来调整消弧线圈分头的,误差大,脱谐度不满足要求,当发生单相接地时,故障点残流仍大于10 A,接地电弧不能自熄,仍产生较高倍数的弧光接地过电压,消弧线圈没有发挥应有的作用,形同虚设。比如,有的变电站10 kV系统电容电流理论计算值为43 A,但实际测试电流却高达96A。

3 解决办法

3.1 装设消弧线圈

 为保证接地电弧自熄,10~35 kV中性点不接地系统电容电流超过10 A时,一律应装设消弧线圈。

3.2 加强消弧线圈的管理工作

消弧线圈的分头调整,不能仅仅依据理论计算值,应根据实测电容电流值来调整。否则,由于计算误差大,造成消弧线圈发挥不了应有的作用,形同虚设;更为严重的是,有可能造成消弧线圈欠补偿,形成谐振过电压,从而产生负作用。容性电流测试工作应定期开展,测试方法可采用外加电容法,简便有效,适合现场应用。

3.3 消弧线圈技术发展较快,需认真对待选型

老式手动消弧线圈除需停电调分头,不能自动跟踪补偿电网电容电流等缺点外,脱谐度也很难保证在10%以内,其运行效果不能令人满意。据国内外资料统计分析表明,采用老式手动消弧线圈补偿的电网,单相接地发展成相间短路的事故率在20%~40%之间,比采用自动跟踪补偿的电网高出3倍以上。因此,新上消弧线圈应装设自动跟踪补偿的消弧线圈。

配电线路单相接地故障危害及防范措施分析

配电线路单相接地故障危害及防范措施分析

配电线路单相接地故障危害及防范

措施分析

摘要:正常稳定的电力供应对社会经济发展有着重要影响,社会经济发展对电能的需求量在持续增加。因此,必须重视对配电线路单相接地故障进行排查,找准事故发生的原因,真正做到防患于未然,维持配电线路运行的稳定性。

关键词:配电线路;单相接地;查找;安全

前言:

配电线路应用十分广泛,一旦配网出现故障问题,就会对正常电力供应造成影响。在具体开展配电线路运行维护工作期间,要求结合常出现的问题,采取相对应的措施加强维护,对10kV配电线路单相接地故障查找、处理方法进行研究,以此可以保质保量的进行配电线路运行维护工作。

1、单相接地故障的主要危害

1.1 对配电线路设备的影响。对配电设备产生危害。一般来说,在单相接地故障发生后,间歇性弧光接地会产生几倍于正常电压的过电压,使线路上的绝缘子绝缘击穿,造成非常严重的短路事故。对配电网也会产生一定的危害。极其严重的单相接地故障,会破坏区域电网系统的稳定,造成非常严重的事故,还有对人身也会产生危害。当配电线路出现单相接地事故故障后,变电站的电压互感器检测电流为零序电流,并在开口的三角形区域产生了零序电压,致使电压互感器的铁芯饱和、励磁电流递增,此时若长久运行,则会将电压互感器烧毁。配电线路单相接地事故故障发生时会促使谐振过电压的产生,高于同期电压产生的谐振过电压数倍,对配电线路变电设备的绝缘体危害极大,严重时则会击穿配电线路变电设备的绝缘体,造成更大的配电事故。

1.2对配电线路和设备的影响。配电线路的单相接地故障可能会引发间歇性的弧光接地,形成高于正常线路数倍的谐振过电压,该过电压可使配电线路上的绝缘体被击穿,造成短路事故的发生,同时可能会引发部分配电变压器的毁坏,造成配电线路上的避雷器、熔断器等绝缘体被击穿、烧毁,也有可能引发火灾。当发生单相瞬间接地时,电弧不能自行熄灭,容易形成相间短路,使断路器跳闸。

电网弧光接地过电压故障分析及策略研究

电网弧光接地过电压故障分析及策略研究

点 及 适 应 范 围 , 电 力 系统 的设 计 、 行 具 有 一 定 的借 鉴 作 用 。 对 运 【 键词】 单相 关

接地
过电压
限 制 策 略 在 t (1 = 70 时 刻 , 。 [t2 0 ) 】 A相 工 频 电 弧 电流 (i+i ) 零 , 一 次 电 弧 。 过 3 第
线 路 仍 连 续 运 行 。 我们 知 道 , 何 形 式 的单 相 接 地 故 障 都存 在着 由渐 态 到 任 稳态的过渡过程, 即使 是 金 属 性 接 地 其 接 触 前 的瞬 间 也存 在 着 空 气 放 电 问 题 , 这 一 过 渡 过 程 中 产 生 的 弧 光 接 地 过 电压 , 系 统 电 力 设 备 的 安 全 运 在 对
0 一 一0 .
假设 C = C = C 。 C 。则 x 一 1 /c C。 = 。 L )
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进 而 发 展 成 为相 问短 路 事 故 。 2 弧 光 接 地 过 电压 使 电压 互 感 器 饱 和 , 易激 发 铁 磁 谐 振 , 致 过 电 、 容 导
由对称分量法知,故障点的零序 电压为 :

油田电网弧光过电压分析及治理

油田电网弧光过电压分析及治理

油田电网弧光过电压分析及治理

摘要:随着油田产能不断提升,生产区域逐年扩大,10kV系统总的线路长度逐

年增加,导致系统对地电容电流增长过快,系统单相接地时流经接地点的故障电

流较大,而间歇性的弧光接地则易出现过电压,在长时间作用下会对整个系统的

绝缘产生较大危害。

关键词:石油电网;弧光过电压;分析;治理

1弧光过电压及危害

在系统单相接地时,若接地点接地电流较小,接地电弧在电动力和热空气的

作用下,一般能在短时间内自行熄灭。但若系统线路总长度较大时,接地电流进

一步增大,接地电弧不能自行熄灭,将会出现时燃时灭的不稳定状态,形成因系

统电感电容的电磁振荡过程,造成遍及整个系统的间歇性弧光接地过电压。其作

用时间一般较长,且遍及整个电网,在绝缘条件不好的情况下容易造成事故。而

中性点不接地电网中出现间歇电弧的概率很大,有资料表明,在电网全部接地故

障中约60%是由间歇性电弧过电压引起的。根据实际运行经验,间歇性弧光接地

过电压倍数一般不超过3.1倍相电压,两个案例中最高电压分别达到了正常相电

压的2.4倍及2倍。

在发生弧光接地过电压期间,一个工频周期内发生2次过渡过程,短时间内

避雷器将多次动作,内部吸收过度热量,从而导致避雷器内部阀片温升过高,对

于生产质量本身不够高或因外界环境因素(包括温度、湿度等)而导致效能下降

的避雷器来说,运行性能进一步下降,而在多次间歇性过电压的作用下,避雷器

动作次数过多,发生击穿损毁事故的概率也就更大。除了避雷器,间歇性弧光接

地过电压还会导致TV熔丝熔断或烧毁,以及引发短路故障造成变压器损毁等,

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单相弧光接地过电压引起的重大事故分析

【摘要】随着经济的高速发展,电力系统越来越庞大,电网中的各种过电压发生机率越来越高,每一次的过电压都是对电气设备的安全运行造成直接的、严重的考验,而且每发生一次过电压就会对电气设备的绝缘造成一次冲击破坏,并且这种过电压破坏具有明显的累积效应,当累积一定程度时,会造成电气设备损坏,甚至是造成局域电力网络发供电中断。仅供参考,不足之处,请提出宝贵意见。

【关键词】弧光接地;过电压

随着电力系统的随着经济的高速发展,电力系统越来越庞大,尤其是电网中电缆越来越多,电网中的各种过电压发生机率越来越高,而弧光接地过电压不属于常见的,没引起重视,每一次的过电压都是对电气设备的安全运行造成直接的、严重的考验,而且每发生一次过电压就会对电气设备的绝缘造成一次冲击破坏,并且这种过电压破坏具有明显的累积效应,当累积一定程度时,会造成电气设备损坏,甚至是造成局域电力网络发供电中断。2011年11月,XX热电厂主控室事故信号报警,并网运行的#2、#3发电机组跳闸,厂内10KV高压系统母联开关跳闸。值班人员检查两个发电机组均为差动保护动作,厂内10KV高压系统母联开关为过流动作。

(1)配电室现场检查:1)一电缆出线柜内过电压保护器爆炸,产生较大冲力。2)一厂变压器三相高压熔断器全部熔断,过电压保护器烧毁。3)一高压风机重启时,接地报警。

(2)绝缘摇测检查:1)#2机组A:0B:0C:6GΩ。

2)#3机组A:0B:0C:2.5GΩ。3)高压电机:0(兆欧表检查)用2500V 摇表检查绝缘为200MΩ。

(3)发电机定子检查:#2、#3发电机定子绕组多处绝缘受损。

故障前运行方式:35KV架空线#2线运行,#2主变压器运行,35KV架空线#1线备用,35KV母联开关备用,10KV母线母联开关全部运行。故障时无设备操作,电网无重大波动。

故障分析:由于电厂为早期投产,没有录波设备及后台机检测,根据故障现象及厂家、专家分析,认为造成这次故障的根本原因是高压电机的弧光接地,产生过电压,致使过电压保护器爆炸弧光短路。

单相弧光接地过电压的形成机理。

单相弧光接地过电压形成机理的理论分析方法很多,对于电网中性点不接地

系统,电力电缆在其相间和相地间都存在等效电容。经计算表明,电网发生单相弧光接地时过电压的最大值将达到:

Umax=1.5Um+(1.5Um-0.7Um)=2.3Um

单相弧光接地的过电压瞬时最大可以达到20.4KV。如果弧光接地在接地点造成弧光间歇性反复燃烧,那么产生的过电压将大于2.3倍。根据介绍,在国外有些专家对单相弧光接地进行了试验,结果显示,过电压幅值甚至高达正常相电压幅值的3~3.5倍。在系统发生单相接地时,都产生了较高的过电压,才会引起避雷器放电。强烈的过电压使相间空气绝缘被击穿,形成相间弧光短路,至于避雷器的爆炸,主要是由于避雷器的选型错误和产品质量欠佳,再加上弧光短路产生的高能热量使避雷器的爆炸。由此可见如此高的过电压一旦产生就会使电力网络绝缘薄弱环节形成闪络放电,严重时将破坏绝缘,造成相间短路或者损害电气设备。这时发电机接地电流已远远大于5A,才会造成发电机定子铁芯熔化,即与发电机有电气连接的电力网络的单相接地电流已大大超过了5A。

单相弧光接地产生的原因。

从上述分析可见,单相弧光接地是威胁电力系统安全、稳定和可靠运行的最主要和最直接因素之一。而中性点的接地方式,是直接影响到单相弧光接地的产生和限制的。在我国的传统设计经验中,在6KV-35KV电力系统普遍采用中性点不接地的方式,这是因为在早期的电力网中,电力电缆采用量不大,系统的单相接地电容电流并不大。而随着各电力系统的快速发展,原电力系统主发生了很大的变化,电力电缆的采用量急剧增加。从系统的运行现状和经验来看,其过电压发生的机率越来越高,由于过电压造成的事故在整个电气事故中所占的比例也越来越大。电力供电系统亦属于这种情况。该系统从最初的以架空线为主的配电系统发展成为了拥有发电、供配电以及以电力电缆连接为主的电力系统,再加上即将上马的更高变配电网络,将形成以发、变和配电综合一体化电力系统。因此最初采用的中性点不接地方式将受到前所未有考验!

单相弧光接地的防范措施。

针对现在电力系统容易发生单相接地后的情况,要解决过电压以及发电机的单相接地电流的问题,应从以下几方面着手,以提电力系统在出现单相接地时的稳定性和安全性。

1.调整系统中性点的接地方式

电力系统6KV-35KV中性点目前采用的是不接地运行方式,这种方式对其本身来说虽然有它的诸多优越性,根据《电气事故处理规程》的规定,单相接地时,允许运行0.5~2h,在出现单相弧光接地时允许运行15min,这对于电力用户来说其可靠性相对较好。但是实际上一旦产生弧光接地,过电压以及大的接地电流对电气设备的损坏是迅速的,根本就没有15min的时间留给值班人员进行分析、判断和处理。实践证明电力系统中性点不接地的可靠性与其由此造成的损失

和它带来的不利因素的影响相比,这种可靠性已经很难体现。结合上述的分析,中性点是否继续维持不接地方式,值得探讨。要从根本上这类问题,中性点采用消弧线圈接地,应该不失为行之有效的措施之一。

2.采用消弧线圈接地的防治措施

消弧线圈是一个铁芯可调节的电感线圈,将它装设于热电厂发电机或即将新建的变电站变压器的中性点处,这样系统发生单相接地时侯,可形成一个与接地电流大小近似相等、方向相反的电感电流与容性接地电流相互补偿,从而达到限制接地电流的目的,避免在接地点形成弧光。同时即使是运行方式发生变化,使消弧线圈的补偿度或脱谐度发生变化(无论如何变化,只要在设计上考虑充分,均不可能由过补偿转变为全补或欠补),而产生弧光接地,燃弧后电容的充放电电流要经过消弧线圈流回,而不会在故障点形成多次弧光重燃,这样就有效地避免了接地点的间歇性燃弧,达到限制弧光过电压的目的。同时在经过精确测试现有系统的单相接地电流的基础上,合理地设计和选择好消弧线圈,可以将接地电流限制在5A以下,以确保电力系统的运行安全。在我国现在很多电网,特别是一些大型工矿企业的系统都已经进行了中性点接地方式的改造,技术可行,经验成熟,运行可靠。

【参考文献】

[1]熊信银.发电厂电气部分(第4版).中国电力出版社.

[2]张保会,尹项根.电力系统继电保护.中国电力出版社.

[3]王辑祥.电气接线原理及运行(第2版).中国电力出版社.

[4]袁小华.电力工程.中国电力出版社.

[5]肖湘宁.电能质量分析与控制.中国电力出版.

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