探讨消弧线圈接地和小电阻接地

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消弧线圈并小电阻接地系统工作原理

消弧线圈并小电阻接地系统工作原理

消弧线圈并小电阻接地系统工作原理引言:消弧线圈并小电阻接地系统是一种能有效降低电力设备事故风险的装置。

它利用消弧线圈和小电阻来实现电力系统的接地,从而保障设备和人员的安全。

本文将详细介绍该系统的工作原理。

一、消弧线圈的作用消弧线圈是系统中的重要组成部分,它能够快速消除电气设备中产生的电弧。

当电气设备发生故障或过载时,电弧往往会引发火灾和爆炸等严重事故。

消弧线圈通过对电弧进行控制和抑制,有效地保护了设备的安全运行。

二、小电阻接地的原理小电阻接地是指将电力系统中的中性点通过小阻抗与地相连。

它的作用是将电流引导到地下,从而降低电气设备的电压,防止电气设备因绝缘击穿而引发电击事故。

小电阻接地系统能够迅速将故障电流引入地下,保障电力系统的安全运行。

三、系统工作原理消弧线圈并小电阻接地系统的工作原理如下:当电力系统中的设备发生故障或过载时,消弧线圈会迅速感应到电弧的存在,并通过控制电弧的特性来消除电弧。

同时,系统中的小电阻会将电流引导到地下,降低电气设备的电压,保护设备和人员的安全。

四、系统的优势消弧线圈并小电阻接地系统具有以下优势:1. 高效消弧:消弧线圈能够快速感应并消除电弧,降低火灾和爆炸的风险。

2. 安全可靠:小电阻接地系统能够将故障电流迅速引导到地下,保护设备和人员的安全。

3. 节能环保:系统采用小电阻接地,减少了电气设备的电压,降低了能耗,对环境友好。

4. 维护方便:系统结构简单,维护方便,减少了设备的停机时间和维修成本。

结论:消弧线圈并小电阻接地系统通过消除电弧和降低电压的方式,保障了电力设备和人员的安全。

该系统具有高效消弧、安全可靠、节能环保和维护方便等优势。

在电力系统中广泛应用,为电力设备运行提供了重要保障。

通过不断的技术创新和完善,相信消弧线圈并小电阻接地系统将在电力领域发挥更大的作用。

10kV配电系统接地方式浅析

10kV配电系统接地方式浅析

10kV配电系统接地方式浅析摘要:10kV配电系统接地方式对配电系统的可靠运行有着重要的意义,是配电系统发展过程中不可避免的问题。

当前,对配电系统接地方式有着不同的看法,本文针对不同接地方式对配电系统的影响的阐述,根据不同接地方式的特点,结合10kV配电系统的线路的不同组织方式,探讨不同10kV系统接地方式。

关键词:接地方式;中性点不接地系统;消弧线圈接地;小电阻接地一、引言配电系统在电力系统中占据着重要的地位,过去,由于配电网比较小,电容电流不大,配电网采用中性电绝缘系统是比较合适的。

近几年,城市配电系统网络的不断发展和壮大,配电系统中大量采用电缆化、绝缘线和中压环网设备,中压网络用户迅速增加,配电网络的密度快速提高,导致了配电系统的电容电流急剧增加,再采用中性点不接地方式的接地模式已经不能满足当前需要,逐步向采用消弧线圈补偿接地和小电阻接地方式过渡,但是,不同的地区,不同的网络对接地方时的要求也不尽相同,本文根据不同配电系统情况提出不同的接地方式,以达到最优化的目的。

二、10kV配电系统接地方式1、中性点不接地系统中性点不接地的配电网如果三相电源电压是对称的,则电源中性点的电位为零,但是由于架空线排列不对称等原因,使各相对地导纳不相等,则中性点将会产生位移电压。

一般情况位移电压是比较低的,对运行的影响不大。

当中性点不接地的配电网发生单相接地故障时,非故障的二相对地电压将升高,由于线电压仍保持不变,故对用户供电影响不大。

实践表明,单相接地时,当接地电流大于10A时,有可能产生不稳定的间歇性电弧,随着间歇性电弧的产生将引起幅值较高的弧光接地过电压,对设备有较大威胁,同时当接地电流较大时,接地点电弧不易熄灭,对故障的消除不利。

由于中性点不接地配电网的单相接地是可以继续向用户供电,对用户的影响小,同时接地电流很小,对邻近通信线路、信号系统的干扰小,这是这种接地方式的一个优点。

2、中性点经消弧线圈接地方式中性点接有消弧线圈的配电网络,当发生单相接地时,可形成与接地电流大小接近但方向相反的感性电流以补偿容性电流,从而使接地电流变得很小,同时可以减小故障相电压的恢复速度从而减小电弧重燃的可能性。

电网中性点经消弧线圈串联电阻接地方式的研究

电网中性点经消弧线圈串联电阻接地方式的研究
维普资讯
20 0 7年第 5 期

炭 工 程
电 网中性 点 经 消 弧 线 圈 串联 电阻 接 地 方 式 的研 究
许 允之,刘建 华 ,耿 乙文
( 国矿 业 大 学 信 息 与 电气 工 程学 院 ,江苏 徐 州 中 2 10 ) 20 8

要 :文章 对 电 网 中性 点经 消弧 线 圈 串联 电阻与 并联 电 阻接 地 方式作 了电弧接 地过 电压仿
真 试验 ,从 电 网及人 身安 全运行 的 角度进 行 了分析 。 实验 表 明 ,小 电阻接地 与 自动调谐 消弧 线 圈
相 比 ,没 有 明显 的优 越 性 。另外从 电磁 兼 容的 角度 看 , 中性 点经 消弧 线 圈 串联 电阻接地 的故 障 电h sn bvo s a a a e I ddto a t n a o o iu dv ntg . n a iin, te e rhi a l u r n fn uta ite rh n t x ic in c i a d h a t ngf utc re to e r lpon at i g wih e tn to ol n r ssa e i e is i ma lfo te pon fv e o l cr ma n ts c e itnc n s re ss l r m h ito i w fee to g e im omp tb lt. Th lc rm a neim su b i pt a iiiy e ee to g t s dit r ske
空 线路 为 主 的 6~ 6 V 电 网 中发 挥 了 良好 的 作 用 。消 弧 线 6k
关键 词 : 电网 ,接 地 ,消弧 线 圈 ,过 电压
中图分类 号 :T 4 5 M 7

10kV系统不同接地方式的优缺点比较

10kV系统不同接地方式的优缺点比较

10kV系统不同接地方式的优缺点比较摘要:本文简要研究比较了10kV系统不同接地方式之间的优缺点,主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。

关键词:10kV系统;接地方式;优缺点一、前言本文针对工作中遇到的多个变电站10kV系统由中性点不接地系统或经消弧线圈接地系统改造为中性点经小电阻接地系统。

简要研究了10kV系统的不同接地方式的优缺点比较,主要研究比较中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地和中性点经消弧线圈并联小电阻接地四种方式。

中性点接地的方式对电力系统稳定运行会产生影响,考虑供电的可靠性和连续性、设备安全和人身安全、过电压和设备绝缘水平、继电保护和是否准确跳闸等因素。

近年来,10kV配电网中的接地故障或者线路断线造成的社会人员伤亡等事故时有发生。

10kV配电网中,中性点接地方式不同,有的线路接地故障发生时,该线路未能及时切除,故障点未能及时与电源断开。

二、10kV系统的不同接地方式的优缺点比较1、中性点不接地方式主要优点:(1)在单相接地故障发生时,故障点流过的电流只是系统等值的电容电流。

在接地故障电流小于10A的情况下,一般息弧能自动发生。

(2)故障发生时,该相电压将降低至零,非故障相线电压将保持不变,相电压升为原来的倍,故障线路可保持1~2小时运行状态,供电的可靠性相对地提高了。

主要缺点:(1)在单相接地故障发生时,非故障相的电压会上升到线电压,且因为过电压会保持较长的一段时间,在选择设备的耐压水平时需要按线电压的电压水平考虑,提高了设备绝缘水平要求。

(2)因为线路对地的电容中积蓄的能量得不到释放,电容电压伴随每个循环会升高,因而在弧光接地过程中,中性点不接地系统的电压能达到比较高的倍数,极大地危害了系统设备的绝缘。

(3)在一定条件下,由于故障或者倒闸操作,线性谐振或铁磁谐振可能引起谐振过电压,电压互感器的绝缘容易被击穿。

小电阻接地和消弧线圈接地

小电阻接地和消弧线圈接地

小电阻接地和消弧线圈接地小电阻接地和消弧线圈接地是电力系统中常见的两种接地方式。

它们在保障人身安全、防止设备损坏以及提高电力系统可靠性方面起着重要作用。

本文将分别介绍小电阻接地和消弧线圈接地的原理、特点以及应用领域。

一、小电阻接地小电阻接地是通过在电力系统的中性点接入一个较小的电阻来实现接地。

这种接地方式可以有效地限制接地电流,减小接地故障对电力系统的影响。

小电阻接地的主要特点如下:1. 电流限制:小电阻接地通过限制接地电流的大小,减少了接地故障时的短路电流,降低了对设备的损坏程度。

2. 故障检测:小电阻接地可以通过监测接地电流的大小来实现对接地故障的检测。

当接地电流超过一定阈值时,可以及时发现故障并采取相应的措施。

3. 电压稳定:小电阻接地可以提高电力系统的中性点电压稳定性,减少电压的波动,提高系统的供电质量。

小电阻接地主要应用于对电力系统中性点电压要求较高的场合,如医院、电信基站等对电力质量要求较高的场所。

二、消弧线圈接地消弧线圈接地是通过在电力系统的中性点接入一个消弧线圈来实现接地。

消弧线圈是由绕组和铁芯组成的,可以有效地限制接地故障时的短路电流,防止电弧的产生和扩大。

消弧线圈接地的主要特点如下:1. 电弧抑制:消弧线圈可以有效地抑制接地故障时的电弧产生和扩大,减少了故障对电力系统的影响。

2. 电流限制:消弧线圈通过限制接地电流的大小,降低了接地故障对设备的损坏程度。

3. 抗干扰能力:消弧线圈具有较强的抗干扰能力,可以有效地减少外界干扰对电力系统的影响。

消弧线圈接地主要应用于对电力系统中性点电压要求不高、对电弧抑制能力要求较高的场合,如工业企业、电力变电站等。

小电阻接地和消弧线圈接地是两种常见的电力系统接地方式。

它们在保障人身安全、防止设备损坏以及提高电力系统可靠性方面发挥着重要作用。

根据实际需求和场所特点,选择合适的接地方式对于电力系统的正常运行至关重要。

浅谈10千伏配电网由消弧线圈接地改造为小电阻接地的实现方法

浅谈10千伏配电网由消弧线圈接地改造为小电阻接地的实现方法

科技风2019年3月水利电力DOI:10.19392/ki.1671-7341.201907143浅谈10千伏配电网由消弧线圈接地改造为小电阻接地的实现方法董辉陈龙国网上海金山供电公司上海200540摘要!10千伏配电网由消弧线圈接地系统改造为小电阻接地系统过程中,如何利用现有设备以及如何整定保护定值是一个 难点。

本文结合实际工程,针对变电站侧、开关站侧、用户侧的设备,提出一套可行的实现方案,并给出零序电流保护的整定值。

关键词:配电网;小电阻接地系统;零序电流保护随着10千伏配电网中电容电流不断增大,消弧线圈熄灭接 地电弧能力降低,单相接地故障容易演变为相间短路故障;此 外,消弧线圈接地系统会产生较高过电压倍数的弧光接地过电 压和铁磁谐振过电压。

在此背景下,小电阻接地系统依靠零序 电流保护快速切除故障得到广泛应用。

在小电阻改造过程中,考虑到工程成本,如何最大化利用现有设备将是一个难点。

本 文通过对现场设备的研究,针对变电站设备、开关站设备以及用 户端设备,分别给出不同的解决方案。

最后,本文根据相关规定 的要求,提出一套可行的配电网零序电流保护的整定方案。

1金山地区10千伏配电网的典型接线方式金山地区10千伏配电网采用辐射型网络,中间通过联络 杆刀或者联络杆上开关联络,开环运行。

10千伏出线一般供开 关站、小区站、杆上变压器、用户自配变等。

常见接线方式如下 图所示。

210千伏配电网小电阻接地系统改造的实现方式经小电阻改造后,配电网中发生单相接地故障时,电网中 将有零序电流流通,因此,相对应的接地变压器以及零序电流 保护装置需要安装,具体实现方式如下。

变电站:改造前10千伏配电网为消弧线圈接地,没有零序 电流的流通回路,因此,需要在站内增加接地变压器;由于站内 都配置微机保护装置,该装置里具有零序电流保护功能,功能 开通即可,无需额外增加二次设备。

下级开关站:开关站内配置微机保护装置,该装置里具有 零序电流保护功能,功能开通即可。

消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策探讨

消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策探讨

消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策探讨摘要:目前,我国的大多数配电网当中采用的都是中性点不直接接地系统,中性点不直接接地系统在发生单相接地故障的时候,故障点的电流就会很小,相与相之间的线电压可以继续保持对称,不影响负荷的供电,就可以让接地线路继续运行一到两个小时,能为故障的处理提供宝贵的时间。

虽然这套系统有着明显的优点,但是也有着自身的局限性,例如系统发生单相故障时系统的单相接地电容电流较大,容易在接地点产生间歇性电弧以至于可能发展成相间故障,使线路跳闸,进而扩大事故停电范围。

而且中性点电压的不稳定,容易引发铁磁谐振而导致电压互感器(PT)烧毁和高压熔丝熔断等故障,给电网的安全、可靠运行带来极大的危害。

因此从各种故障选线装置运行情况来看,采用消弧线圈并联电阻的小电流接地选线方法不仅可以保持中性点消弧线圈接地系统的原有优点,还能够快速提供故障信息,准确的找出故障线路,从而保证电网的安全运行。

关键词:消弧线圈;小电流接地;故障选线对策前言:采用消弧线圈并联电阻的小电流接地选线方法设计出的选线装置有安装简单、选线准确率高的特点。

而在经济快速发展的今天,人们对电能质量和供电可靠性的要求越来越高,因此解决单相接地故障选线问题,需要利用消弧线圈并联电阻的小电流接地方式来快速查找有故障的线路并且尽量缩短故障运行的时间,能够提高供电的可靠性。

1.中性点不接地系统选线方法中性点不接地系统出现单相故障的时候,假设发生故障的为A相,通过示例图分析可以得出,没有故障的线路会和故障的线路发生一种零序电流的现象,并且从电流上看,非故障线路和故障线路之间,相差了有180度,具体如图①。

图①通过分析还可以得出,故障相A相对地电压是0,B相和C相升高为正常相电压的倍,而线电压还可以保持对称。

除此之外接地点电容电流等于其余所有线路电容电流之和,而且还超过了90度。

总之,中性点不接地系统通常是根据零序电流和目标电流进行比较选线,如果一条线路的相位和其他线路的普遍相位有着明显不同,就是故障线路,而如果所有的相位都一样的话,就可以推断出是母线接地。

浅谈风电场汇集线系统中性点接地方式选择

浅谈风电场汇集线系统中性点接地方式选择

浅谈风电场汇集线系统中性点接地方式选择风电场的配电网采用中性点接地方式,该接地方式包括经小电阻接地、经消弧线圈接地和不接地三种。

选择合理的风电场中性接地方式是关乎其安全运行的重要问题,能够有效避免大面积停机故障的发生,有效增强风电场日常运行的可靠性与安全性。

1 中性点接地方式运行特点1.1 经小电阻接地方式该接地方式工作原理为:对系统发生故障位置输入阻性电流,确保接地故障电流性质变为阻容性。

其主要优点有:将电容电压与电流间相位差角缩小,防止故障电流熄弧后发生重燃现象。

确保阻性电流具有较大值,避免重燃现象发生。

控制系统电压在相电压2.5倍内,并进一步优化继电保护的灵敏性。

电缆线路系统内,和线路零序保护相配合,能够有效判定故障线路并及时切除故障区域供电。

其主要缺点有:短路故障发生后,保护设备将做即时切除故障动作,从而导致断电次数增加,导致供电具备可靠性降低;接地电流较大,导致故障点接地网地电位过高,对人身和设备安全造成危害。

1.2 经消弧线圈接地方式该接地方式又称之为谐振接地方式。

其主要优点有:确保供电具有持续性与可靠性;单相接地故障发生后,该系统能够继续运转2小时;消弧线圈补偿之后,接地电流在接地点只存在较小残余电流,通过消弱故障区域相电压复原速率来熄灭接地电弧,该方式熄灭接地电弧有利于保护系统运行的稳定性;减小电网中绝缘闪络接地故障中产生电流建弧率,进而减小线路发生跳闸的几率;减小接地的工频电流同时控制地电位进一步提升,缩小接地与跨步两类电位差,尽可能消减低电压设备发生反击率。

其主要缺点有:故障中健全相电压可达到3.2被电压,并对设备要求很高绝缘水平;系统出现单相接地故障,系统进行消弧线圈补偿,则导致故障中电流值偏小且电弧不稳定性提高,导致接地故障发生后出现选线困难;消弧线圈在工频下进行自动跟踪补偿,用电感电流和电容电流做抵消,其弧光接地产生的高频分量则不能有效消除,因此该接地方式对弧光接地产生的过电压无效;电缆线路出现故障大部分是永久性故障,而谐振接地且不跳闸时,电网在接地故障下继续运行将发生接地短路故障,且故障极易成为永久性相间短路故障;过补偿状态可运行,欠补偿状态无法运行;欠补偿状态中,线路故障做切除处理容易导致较大谐振过电压,容易对设备安全造成威胁;特殊情况中,线路将会发生较为严重的不对称,这种情况在线路出现两相或单相断线问题时最为严重,容易导致串联谐振,进而对设备安全造成危害;风电场规模和电缆长度的不断提升,接地电容电流也随之提升,容易造成风电场电容电流超标,进而造成选择消弧线圈容量困境。

消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策

消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策

消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策在电力系统运行中,接地故障是常见的故障类型之一,而小电流接地故障又是其中的一种。

小电流接地故障指的是线路或设备出现地线接地后,接地电流较小(一般不超过几十安培)的故障。

在小电流接地故障中,消弧线圈并联电阻的选线对策是一种有效的解决方法。

一、小电流接地故障的特点小电流接地故障的接地电流较小,往往难以被保护装置及时检测和判断,从而造成故障持续时间长、影响范围大的问题。

在小电流接地故障中,由于接地电流较小,其对线路和设备的伤害也较小,但长期存在的小电流接地故障仍会对电网稳定性和运行安全造成不良影响。

二、消弧线圈并联电阻的作用及原理消弧线圈并联电阻是一种用于减小接地故障影响的设备,其作用是在接地故障发生时,消耗故障电流、限制故障电压并减小故障范围。

消弧线圈并联电阻的原理是通过消弧线圈的电感和并联电阻的电阻,阻止故障电流的急剧增长,从而达到限制故障电压的目的。

三、消弧线圈并联电阻的选线对策消弧线圈并联电阻的选线对策是一种有效应对小电流接地故障的方法。

具体来讲,选线时需注意以下几点:1. 确定故障点位置和故障电流大小,根据故障点所在位置和故障电流大小,选择合适的消弧线圈并联电阻。

2. 根据线路的电压等级、电流负荷和系统容错能力等因素,确定消弧线圈并联电阻的额定电压、额定电流和额定容量。

3. 选用消弧线圈并联电阻时,还需考虑其对线路的谐波滤波效果、电感和损耗等因素的影响。

4. 在实施消弧线圈并联电阻选线对策时,还需对线路的接地方式、接地电阻和保护装置等因素进行综合考虑,确保选用的消弧线圈并联电阻能够满足线路的保护要求和运行要求。

四、小结小电流接地故障是电力系统中常见的故障类型之一,其特点是接地电流较小,难以被保护装置及时检测和判断。

消弧线圈并联电阻是一种有效的解决小电流接地故障的设备,其选线对策需要根据故障点位置、故障电流大小、线路的电压等级、电流负荷和系统容错能力等因素进行综合考虑,确保选用的消弧线圈并联电阻能够满足线路的保护要求和运行要求。

35kV、10kV系统消弧线圈、小电阻接地、接地变压器的选择及计算

35kV、10kV系统消弧线圈、小电阻接地、接地变压器的选择及计算

35kV、10kV系统消弧线圈、小电阻接地、接地变压器的选择及计算我国电力系统中,10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。

电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地的中性点。

当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A《一次设计手册》P81页)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。

由于该运行方式简单、投资少,所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式,并起到了很好的作用。

但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果:1)单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U (U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。

2)持续电弧造成空气的离解,拨坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路;3)产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸;这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。

为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。

为了解决这样的办法。

接地变压器(简称接地变)就这样的情况下产生了。

接地变压器就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小。

另外接地变压器有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。

由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。

也既当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流。

该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。

几种配电网中性点接地方式的运行分析

几种配电网中性点接地方式的运行分析

几种配电网中性点接地方式的运行分析■江苏如皋供电公司陈亚如平绍勋周玉芳6—35kV配电网一般为中性点不接地方式,当发生单相接地时,能继续运行2h,这段时间内可以排除故障,保证电网的安全运行。

在以架空线路为主的配电网中,中性点不接地方式以结构简单、经济实用的特点发挥着重要的作用。

随着电网的发展,配电网中性点不接地方式逐步显现出不足之处。

铁磁谐振过电压、弧光接地过电压对电磁式电压互感器和电网绝缘薄弱的设备具有极大的威胁。

城市电缆的应用又使电网的电容电流激增,单相接地电流上升,随之而来的是电弧不易熄灭,过电压倍数增加,电器设备事故频发,严重危及供电的安全运行。

常用的中性点接地方式有消弧线圈接地和电阻接地,电阻接地又分为小电阻接地和高电阻接地。

现就江苏如皋供电公司正在运行的消弧线圈接地式、小电阻接地式和高电阻接地式的运行特点对这几种接地式进行分析。

5612008.4电力系统装备I摘要配电网中性点的接地方式一直是个有争议的问题,消弧线圈接地和电阻接地都有特定的使用每件和优缺点。

文中根据运行经验分析了几种接地方式的特点和使用条件。

1消弧线圈接地消弧线圈在电网中起补偿作用,可以减少接地电流且容易熄弧,减少弧光接地过电压发生的几率,降低断线过电压和铁磁谐振过电压的倍数。

因此,消弧线圈在电网中应用较为普遍。

江苏如皋供电公司的北郊变电站和新民变电站采用10kV消弧线圈接地运行,建于城区,已分别运行了8年和3年。

北郊变电站为调匝式自动调谐消弧线圈(×D Z l—165门O),新民变电站为调容式自动调谐消弧线圈(D S B C一400门O.5—80/O.4)。

由于城市电网发展较快,变电站增多,变电站架空线路逐年减少,电缆比重逐年增加。

根据2006年统计,北郊变电站共10条线路,长100.292km,其中电缆长21.042km,绝缘导线长8.676km:新民变电站共7条线路,长64.537km,其中电缆长9.773km,绝缘导线长1.335km。

配电网两种常用接地方式的比较分析

配电网两种常用接地方式的比较分析

wieyu e u o nr. c r igter i ee ta r cpe ti p p r rsn s eal o a i no er e trs T eeoe i d l s di o r u ty Ac odn idf rnil i il,h s a e ee t d tic mp rs f i au e . h rfr ,t n c h p n p o h t f
地故障时 ,消弧线圈的感性 电流与系统的容性故
( 上接第2 页) 7
此 连 接 线 ,检 查 并 确 认 引 线连 接 和 均 压 罩位 置正 确 。详 见 图 1 、图2 。
时 ,天 气不稳定 ,现场 电晕干扰 较强 ,试 验结果 不 理 想 ,但 1 日试 验 结果 可信 。 由9 1 日局 放试 验 7 月 7

要 :针对 目前各地广泛采 用的配电网两种 常用接地 方式 :经消弧线圈接地 和小电阻接地 ,结合两种接地方式的不
同工作原理 ,从多个方面进行分析 比较 ,得 出在不 同情况下 宣经综合分析 比较 后 ,才决 定采 用相应具体接地 方式 的结论 。
Ab t a tP tr e o l n w ssa c r u d n ,woc mmo e ta o n r u d n d sf r iti u i nn t o k a e sr c : ee s n c i a d l r itn eg o n i g t o o e nn u r l i t o n i g mo e o s b t e P g d r o w r , r
东莞 电力设 计院 刘 广 东 电 网公司 东莞供 电局
昆 梁 竞 雷
Do gg a e ti we sg nsiu e n u n El crcPo rDe i n I t t Li n t u Ku

消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策

消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策

【文献标识码 】A
【文章编号 】2095—2066(2016)10—0012—02
引 言
我 国大 部 分 配 电 网使 用 的 都 是 中性 点 不 直接 接 地 系 统 .
在 此 系统 中 。发 生 单 相 接 地 故 障 时 的短 路 电 流 非 常 小 ,所 以 又 可 以 把 它 称之 为 小 电 流接 地 系统 它 包括 中性 点 经 消弧 线 圈
图 1
续 使 用 1—2h,从 而 大 大提 高 了供 电的 可 靠 性 。 但 是 随 着 电缆
线 路 的 增 多和 电网 的 不 断 扩 大 .系统 对 地 电 容 电 流 增 加 .电弧 难 以熄 灭 ,单 相接 地后 流过 故 障 点 的 电 流 比 较 大 .在 接 地 点 出 现 间歇 性 电弧 .导 致过 电 压 .引起 非 故 障相 对地 的 电 压 急 剧 增 大 。在 过 电压 的 电弧 接 地 的 作 用 下 。可 能 会 损 坏 绝 缘 体 ,导 致 两个 或 多个 点 的 短 路 。 同 时容 易让 电磁 式 电压 互 感 器 的铁 芯
接 地 系统 和 中性 点 不接 地 系统 。根 据 现 场 的操 作 经 验 。单相 接 地 故 障 在 小 电流接 地 系统 中发 生 故 障 的 几 率 最 高 .大 约 90%
左 右 . 系统 可 以保 持 线 电压 的 对 称 性 ,不 影 响 连 续供 电 至 负 载 .并 且 故 障 电 流很 小 ,没 有 必 要 立 即跳 闸 ,规 程 规 定 能 够 继
低碳技术
LoW cARBoN W0RLD 2Ol6,4
消弧线圈并联电阻的小电流接地故障选线对策
张 原 (国网四JlI省电力公司德阳供电公司,! Z1)tl德阳 618000)

10 kV系统中性点经消弧接地和经小电阻接地的分析比较

10 kV系统中性点经消弧接地和经小电阻接地的分析比较

运行与维护2020.13 电力系统装备丨125Operation And Maintenance电力系统装备Electric Power System Equipment2020年第13期2020 No.13从供电可靠性、继电保护、内部过电压和确保人身安全等方面综合考虑,目前深圳电网10 kV 系统主要有经消弧线圈接地和经小电阻接地两种方式。

但是随着经济发展,电力用户持续增加,用电负荷不断攀升,特别是地下电缆出线占比越来越高,经消弧线圈接地系统越来越不能满足当前的运行方式和电力系统需求。

近年来多个变电站相继进行了中性点接地方式的改造项目,全面推广经小电阻接地的运行方式。

1 中性点经消弧线圈接地系统对于传统的10 kV 不接地系统,当发生单相金属性接地故障时,故障特点为相电压降为零,但是仍然具有对称的相间电压,三相用电设备仍能继续运行,这种情况下允许继续运行2h ,有效保证了对用户的持续供电。

但此时系统的电容电流通过故障点形成回路,经验表明,当故障电流超过30A 时,会形成稳定电弧,造成电弧接地,很有可能造成绝缘损坏,引起相间短路。

因此,将中性点经消弧线圈接地可有效减少故障电容电流。

1.1 消弧线圈工作原理消弧线圈接在接地变与地之间,是一个带有间隙铁芯的可调电感线圈,其伏安特性不易饱和。

当线路单相接地故障时,消弧补偿电流与故障电容电流方向相反,二者相互补偿,使流过故障点的电流减小,从而使接地点不至产生电弧,消除孤光过电压的危害。

另外,当残流过零熄弧后,能够降低故障恢复电压的初始速度及幅值,避免接地电弧的重燃。

在实际运行中,电力系统中性点经消弧线圈接地时采用过补偿方式,即I L >I C ,补偿后故障点流过剩余电感电流。

若采用欠补偿方式,即I L <I C ,当电力系统因故障切除部分线路,电容电流减少,就有可能发展成全补偿,产生电网谐振的危害。

过补偿也留有一定裕度,随着电网的发展,馈出线路增多,对地电容电流增大仍可实现补偿作用。

浅谈部分变电站中性点经消弧线圈系统改造为小电阻接地系统的必要性

浅谈部分变电站中性点经消弧线圈系统改造为小电阻接地系统的必要性

浅谈部分变电站中性点经消弧线圈系统改造为小电阻接地系统的必要性发表时间:2020-06-02T09:20:29.093Z 来源:《当代电力文化》2020年第2期作者:李航[导读] 现代社会的进步和城市的发展,使10kV配电网逐步由架空线路向电缆线路转变现代社会的进步和城市的发展,使10kV配电网逐步由架空线路向电缆线路转变,导致单相接地故障发生时,消弧线圈容量不足,导致中性点经消弧线圈接地系统无法达到理想效果,于是小电阻接地方式得到了逐步推广,近年来,更多的变电站接受了改造与升级,转变为小电阻接地方式,相比中性点经消弧线圈接地的运行方式,有了更多的优势。

关键词:配电网;单相接地故障;消弧线圈接地;小电阻接地随着社会的不断发展,用电量的不断增大,我国的10kV配电系统也逐渐从传统的架空配电网线路向架空、电缆混合配电网形式发展,现阶段建设的变电站也有纯电缆化的发展趋势。

之前,10kV以架空线路为主的配电网的接地形式基本采用中性点不接地、中性点经消弧线圈接地的形式,但随着时间的推移,原有的配电网形式已经逐渐无法跟随配电网发展建设的脚步,于是越来越多的10kV配电系统采用中性点经小电阻接地的运行方式。

一、中性点经消弧线圈接地的运行方式的特点在电源中性点经消弧线圈接地的运行方式下,当发生单相接地故障时,故障相电压为零,非故障相上升至线电压,流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消,使故障电流得到补偿,补偿后的残余电流变得很小,不足以维持电弧,从而自行熄灭,这是中性点经消弧线圈接地形式的独特优点。

单相接地状态下,各相间的电压大小和相位仍然不变,三相系统的平衡没有遭到破坏,三相用电设备的正常工作并未受到影响,因此该系统的三相用电设备仍能照常运行,但带故障运行时间一般不超过2h,应有保护装置在接地故障时及时发出报警信号,为运行人员查找和处理事故提供了时间条件,目前,该接地方式在架空和电缆混合网络得到了广泛应用。

中性点经消弧线圈接地方式的分析与探讨

中性点经消弧线圈接地方式的分析与探讨

中性点经消弧线圈接地方式的分析与探讨摘要:众所周知,对于电力系统来说,其中性点的接地方式对于电网安全性具有至关重要的影响。

目前,中性点经消弧线圈或者中性点经电阻接地方式是我国配电网常用接地方式之一,而且经过实践探索与研究发现,它所具备的优势越来越显著。

本文从论述消弧线圈的作用出发,针对性地对其接地方式展开深入剖析。

关键词:消弧线圈;中性点;接地故障;适用范围一、简述消弧线圈的作用简而言之,消弧线圈作为具有铁芯的可调电感线圈,通常会被安装于变压器或者发电机的中性点上。

当10kV系统发生单相接地故障的时候,中性点就会产生对地电压,此时电容电流流过消弧线圈,消弧线圈会抵消部分电容电流。

因此,合理地选择消弧线圈电感,便能够让接地电流变得很小。

二.中性点经消弧线圈接地的单相接地故障当发生单相接地时,如图1所示,中性点电压0将变为C,此时消弧线圈处于相电压下,如忽略线圈电阻,消弧线圈电流三.中性点经消弧线圈接地方式的适用范围分析在3~35kV电压等级的配电网中,中性点经消弧线圈接地方式已经得到了广泛应用。

它不仅能够迅速熄灭故障电弧,减少单相接地电流,还能防止间隙性电弧接地时产生的过电压。

在3~35kV电压等级配电网中,大部分故障都属于单相接地故障,比例可以达到总数的90%。

所以说,经消弧线圈接地方式可以有效地提高配电网供电的可靠性,这是由于故障发生时,接地电流不大,因此又被称作小电流接地系统。

这种接地系统在发生故障时,接地电流比较小,因此可以显著地减轻对附近通信线路以及信号系统的影响,这也是3~35kV电压等级配电网普遍使用这一接地系统的原因之一。

当中性点经消弧线圈接地的配电网发生单相接地情况时,非故障相对地电压将会增加至倍相电压,在这种情况下,虽然能够继续运行,可是要特别注意及时避免事故扩大化。

除此之外,小电流接地系统运用于配电网电缆线路时,在设备绝缘能力方面的投资将会显著增加,所以小电流接地系统在配电网中应用应经过综合评审、设计,在实地调研的基础上酌情考虑选定。

小电阻接地系统运行情况探讨

小电阻接地系统运行情况探讨

小电阻接地系统运行情况探讨摘要:在电力系统中,接地方式的选择和分析一直是中压配电网设计的重点。

采用中性点不接地或经消弧线圈接地是我国配电网系统运行的主要方式,随着城镇电缆化进程加快,越来越来多的采用中性点经小电阻接地。

在故障选线和降低系统过电压水平上,小电阻系统有明显的优势,但同时也带来一些新的问题。

关键词:中性点运行方式、小电阻、耐过渡电阻、零序电流保护、系统结构不对称1 中性点接地方式现状配电网系统中性点接地运行方式主要采用非有效接地方式,包括中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经电阻接地。

国外电力系统的接地方式主要以德国、美国为代表,德国是世界上最早使用消弧线圈接地的国家,并沿用至今,美国主要采用小电阻接地和直接接地方式。

国内对于中性点接地的方式选取,各地区根据自身电网实际情况均有所差异。

经统计发现西部欠发达地区主要采用不接地方式,而沿海大城市则以小电阻接地方式为主,其他区域则主要以消弧线圈接地方式为主,地域分布差异明显。

经消弧线圈接地的系统,当发生单相接地故障时,消弧线圈产生的感性电流,自动补偿接地点的电容电流,降低了故障点电流,可有效抑制电弧再燃的可能性。

但同时也弱化了故障线路和非故障线路的特点,使故障选线成为消弧线圈发展的技术瓶颈。

中性点经小电阻接地,发生单相接地故障时,中性点接地电阻与对地电容构成并联回路,流经故障线路零序电流增大,通过线路自身零序保护动作切除故障,同时降低了谐振过电压和间歇性接地电弧过电压的幅值。

中性点经消弧线圈接地方式,对于架空线路为主的区段,能有效的解决瞬时性接地故障带来的干扰,降低运行人员的负担。

对于纯电缆出线的系统,小电阻接地系统满足了单相接地故障对选线精度的要求。

2 小电阻接地系统组成小电阻接地系统一般包括接地变压器、接地电阻、电压电流检测元件等。

系统正常运行时,中性点为系统不平衡电压,接地电阻上有很小的电流流过。

当系统发生单相接地故障时,接地电阻和故障点为零序电流提供通道,产生较大的故障电流,零序保护动作快速将故障设备切除,保证非故障设备继续运行。

10kV配电网不同接地方式分析与比较

10kV配电网不同接地方式分析与比较

10kV配电网不同接地方式分析与比较摘要:10kV配电系统是连接电力系统和电力用户的终端网络,其接地方式的选择对着整个电力系统可靠性有至关重要意义,在我国的10kV配电网中,中性点的运行方式主要存在不接地、经消弧线圈接地和低阻接地三种形式。

不同的接地方式各有优缺点,在进行接地方案选取的时候需要针对不同地域的用电特点从实际出发做出选择。

1.中性点不接地电力系统中采用中性点不接地方式运行时,系统中发生的单相接地故障将导致中性点电压发生位移,非故障相电压的幅值将会被增大到原来的两倍,即线电压,但是此种方式的最大优点在于可带故障运行。

如下图1中表示中性点不接地系统中的电路图和系统不接地运行时的电流和电压的向量图。

系统在正常运行的情况下,三相电压、、容性电流IC1、IC2、IC3是对称,因此其相量和为零,即中性点电流为零。

图1 中性点不接地运行方式的示意图及相量图(a)电路图;(b)相量图在发生单相接地故障时,中性点不接地系统的故障电流通过下式(1)的公式计算。

(1)其中:代表系统的电压,为向量,C代表了系统中所有的对地电容之和,因此,系统的中性点电压为:(2)短路电流幅值为:(3)非故障相电压为:(4)式中:为系统相电压。

根据电力系统的实际运行,通常单相接地故障发生后总会伴随着间歇性电弧过电压。

2.经消弧线圈接地中性点经消弧线圈的接地方式的实现时通过变压器的中性点与大地接地点之间通过一个电感线圈连接。

当系统发生故障,如系统中常见的单相接地,中性点的消弧线圈两端的电压为相电压,而故障点处的故障电流则为接地电容电流和电感电流的矢量和。

系统中接地电容电流与电压相差90°,且超前;电感电流则滞后电压90°,因此接地电容电流和电感电流相差90°,因此他们可以在故障点进行互补。

图2经消弧线圈接地的系统示意图及相量图(a)电路图;(b)相量图中性点经消弧线圈接地的系统中,如果发生单相接地故障时,可以通过与形成接地电容电流大小相等的电感电流,用其与电容电流做到相互补偿,这样可以实现降低故障点的接地电流,同时减轻接地点的电弧及其危害的目的。

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探讨消弧线圈接地和小电阻接地
摘要:在当前电网建设更加注重社会效益的背景下,对电力系统中性点接地方
式的优化提出更高的要求,进而对建设过程的管控策略提出了更高的要求。


10kV消弧线圈改小电阻接地方式为例,尽管小电阻接地方式在防范电网安全事故,降低人身触电风险方面具有积极的意义,但在现有大量消弧线圈接地装置的改造
过程中,却存在着较大的电网运行风险,需行之有效的风险控制策略。

本文主要
对消弧线圈接地和小电阻接地进行分析,希望对相关工作人员提供一些参考和帮助。

关键词:消弧线圈接地;小电阻接地
中性点接地方式选择是否合理,直接决定电力系统能否可靠运行。

在10kV消弧线圈改小电阻接地方式的过程中,因原有变电站的接线方式和环网情况等多种
情况的不同,使得改造过程存在着较多的风险,如何控制这些风险是目前电网建
设需考虑的一个重要方面。

因此,本文对消弧线圈接地和小电阻接地的风险控制
措施研究,具有重要的现实意义。

1消弧线圈接地和小电阻接地比较分析
与消弧线圈接地系统相比,小电阻接地系统具有以下优势:发生单相接地故
障时,可以快速切除故障,减轻了线路绝缘损坏与行人触电风险,有利于设备及
人身安全。

同时故障电压升高持续时间短,对设备绝缘要求较低,降低线路设备
成本;故障选线正确率高,零序过流保护灵敏度高,可避免对非故障线路造成影响;不存在因补偿不当而导致谐振过电压的风险。

同时,小电阻接地系统也存在以下不足:单相瞬时性故障时线路跳闸,需依
靠重合闸补救,造成供电可靠性降低;接地点故障电流较大,若保护动作不及时
将给接地点附近设备绝缘造成更大危害,故对保护可靠性要求高。

经综合比较可知,在早期或者农村等架空线路比重大的情况下,优先考虑经消弧线圈接地运行
方式;在电缆比重大的网络中,则优先使用经小电阻接地运行方式更合适。

2 10kV系统小电阻接地改造可行性分析
中性点经消弧线圈接地方式主要适用于单相接地故障电容电流Ic>10A、瞬时
性单相接地故障多的电网。

从其应用的优势看,主要表现为:利用消弧线圈的感
性电流对电网的对地电容电流进行补偿,使单相接地故障电流<10A,从而使故障
点电弧可以自熄,故障点绝缘可以自行恢复;间歇性弧光接地过电压可能性降低;单相接地时不破坏系统对称性,即使在故障状态下仍能保持运行,为故障线路查
找提供充足时间。

中性点经小电阻接地方式适用于单相接地故障电容电流IC>30A、瞬时性单相接地故障较少的的电网。

在应用优势上较多,如降低工频过电压、限
制弧光接地过电压、降低操作过电压、提高系统安全水平,且可及时切除故障线路。

因此,在原有消弧线圈接地方式下,通过增加10kV馈线的零序CT,完善二
次回路,开放10kV馈线保护装置的零序保护功能,并合理的配置其定值,将其
改造为小电阻接地方式是完全可行的。

3 10kV消弧线圈改小电阻前风险控制相关措施
3.1 同一变电站10kV不同接地方式的并列运行风险控制
同一变电站10kV母线中不同接地方式并列运行,主要表现为取小电阻接地、
消弧线圈接地进行配置,将母线开关合上后,小电阻接地母线与消弧线圈接地母
线并列运行。

以1M母线为消弧接地、2M母线为小电阻接地,当1M母线与2M
母线并列运行为例,其中2M母线的小电阻同1M母线的消弧线圈并列接地,此
时便为有效接地系统。

如图1所示,为并列运行方式。

图1 10 kV 不同接地方式并列运行示意图
针对该种并列运行方式,在风险控制中,可采取的策略主要包括:第一,对
于计划性运行方式,考虑到其变化情况,可实施多种方式,如全部投入零序保护
或退出小电阻接地,保留其他接地方式(含消弧装置、相控接地装置、不接地)。

第二,若10kV备自投动作使10kV母线并列运行,可直接实现小电阻接地退出。

3.2 同一220kV电源下不同接地方式风险控制
对于配网转供电,其涉及的方式包括停电转供与合环转供。

若A线的负荷向
B线转移,则停电转供是将A线停电,然后将A线负荷接至B线供电。

对于合环
转供,两线均不停电,短时间保持并列运行,将A线原电源端断开。

风险控制中,同一220kV电源下,不同接地方式可选择合环转供电。

或在同一220kV电源下,
若不同变电站的10kV母线之间采用10kV线路串供时,应退出负荷侧变电站的接
地方式(消弧线圈接地、相控接地或小电阻接地)。

4 10kV消弧线圈改小电阻实施过程中风险控制
4.1 联切回路风险控制
零序电流情况是10kV消弧线圈改小电阻实施中的常见现象,考虑到母线母联开关无故障电流经过,因此采用零序保护功能跳闸开关对主变后备保护以及母联
保护可能不适宜,替代方法选择小电阻的零序保护来实现联切。

需注意的是,虽
然采用二次回路设计、配合整定原则取得的效果理想,但因接地变保护有联切母
联和主变变低的二次回路,出现停电风险的可能性较高。

在此背景下,风险控制
中可考虑将具体的标识如联切母联、主变变低开关于二次联切回路间隔中设置,
防止出现人员误碰情况。

4.2保护配置风险控制
从目前各变电站情况看,其站变或消弧线圈经刀闸和熔丝接入10kV母线,其中110kV主变保护采用定时限特性保护作为微机保护方式,而间隔内配置的熔丝
保护为反时限特性保护,定时限特性保护与反时限特定保护配合较为困难,加之
熔丝保护因运行年限的增长其性能将下降,熔断时间不可控,上述间隔设备发生
故障时,可能发生因熔丝保护无法熔断或熔断时间过长导致110kV主变保护越级
动作。

针对这种风险问题,在要求10kV消弧线圈改小电阻风险控制中,改造站
用变开关间隔为开关接入方式和配置微机保护,特别其中小电阻间隔,在利用配
置微机保护的同时,选择开关接入方式。

4.3零序CT及二次回路方面
以往小电流接地系统中,10kV出线零序保护有报警功能,不跳闸出线开关。

通过改造实施,零序保护可实现动作跳本间隔开关。

改造之后,零序保护将动作
跳本间隔开关,对零序CT的一二次回路均提出了更高要求。

具体风险控制中,
首先注意在投运前做零序CT一次升流,使二次回路、零序CT磁路完好性得到保证,同时注意闭环一体式零序CT的应用,无需考虑引入分离组合式零序CT,可
直接将闭环一体式应用于开关柜外部零序CT中。

此外,对于开关柜内部零序CT,可能涉及分离组合情况,此时注意对磁路内螺栓与连接片紧固,取无腐蚀性材料
如玻璃胶等做密封处理。

4.4其他控制
除上述问题外,还需考虑到特殊运行方式风险控制问题,如部分变电站配置中,选择双分支主变低变电站1台,主变3台配置,10kV母线4段。

运行中,若小电阻母线未配置情况下,相邻主变停电,其对应母线的小电阻保护不能联切相邻主变变低开关。

对此情况,改造过程中对于无配置小电阻母线相邻的主变,该主变对应母线的小电阻保护,应可联切对应主变变低开关、对应母联开关和相邻主变变低开关;正常运行时投入跳对应主变变低开关和对应母联开关;当对应主变停电由相邻主变供10kV母线负荷时,仅投入跳相邻主变变低开关、退出跳对应母联开关。

如图2,为特殊运行方式下的风险控制示意图。

图2 特殊运行方式下风险控制示意图
(下转第225页)。

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