35kV接地变小电阻成套装置原理接线图
变电所设计中接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择
变电所设计中接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择1问题提出随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加，许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所，一次侧采用电压110kV进线，随着城网改造中杆线下地，城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，3-66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧线圈接地方式。
一般的110/10kV变电所，其变压器低压侧为△接线，系统低压侧无中性点引出，因此，在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。
210kV中性点不接地系统的特点选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。
并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。
10kV中性点不接地系统（小电流接地系统）具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。
3系统对地电容电流超标的危害实践表明中性点不接地系统（小电流接地系统）也存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下：3.1当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压（见参考文献1）的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。
3.2配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全可靠性。
35kV系统中性点接地电阻及接地变压器设计选型
中性点接地电阻及接地变压器选型方案深圳市华力特电气股份有限公司一、系统设计现状及电容电流计算变电站总共上3台的主变压器，联接组别Y/Δ,额定电压110kV/35kV。
35kV配电系统全部采用电缆线路，根据变电站35kV电缆线路型号及长度计算系统电容电流如下：据乔工介绍：I、II、III段母线对应的电容电流各为Ic=50A，35kV侧共有三段母线，三段母线都采用中性点经电阻接地方式，因此三段母线应考虑并列运行情况则系统总的对地电容电流为IcI+IcII+IcIII =50A+50A+50A=150A考虑以后用电负荷增加和远期发展及变电站其他设备的对地电容电流。
系统总的电容电流取150A*1.2=180A。
二、中性点经电阻接地方式优点变电站35KV系统采用中性点经电阻接地方式的主要目的是限制系统过电压水平和单相接地故障情况下实现快速准确选线。
中性点经电阻接地方式的两个最主要优点即是：（1）有效限制系统各种过电压，特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制；（2）利用大的接地故障电流，解决选线难，达到准确快速选线切除故障线路的目的。
中性点经电阻接地方式特别适用于电缆线路为主的配电网，大型工矿企业、机场、港口、地铁、钢铁等重要电力用户，以及发电厂发电机和厂用电系统。
其主要优点体现在：1）降低工频过电压，非故障相电压升高小于√3倍；2）有效限制间歇性弧光接地过电压；3）消除谐振过电压；降低各种操作过电压；4）可准确判断并及时切除故障线路；5）系统承受过电压水平低，时间短；可适当降低设备的绝缘水平，提高系统设备的使用寿命，具有很好的经济效益。
6）有利于具有优良伏秒特性的氧化锌避雷器MOA的应用，降低雷电过电压水平；适用于系统以后扩容及对地电容电流大范围变化情况，电阻不需要调节；设备简单、可靠，投资少、寿命长。
三、中性点接地电阻选型中性点接地电阻的选型主要依据系统总的电容电流选取。
采用中性点经电阻接地时，电阻值的选取必须根据电网的具体情况，应综合考虑限制过电压倍数，继电保护的灵敏度，对通信的影响，人身安全等因素。
35KV直挂式SVG
直挂式SVG以半导体功率器件构成的逆变器 为核心，省掉升压变压器。设备占地面积较 小.设备损耗较低. 单元电流为35kV侧电流,容易制造较大容量 的设备.采用风冷方式可做到30~40MVar容 量.
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35kV 直挂SVG 性能特点
不足之处
功率模块数量多,而且单元直接接入35kV系 统,设备故障率比升压式产品高.控制难度也 比10kV升压式产品大. 小容量系统单元电流小,不适合采用直挂方 式.(容量不宜小于8000kVar.)
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成套装置主接线图
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成套装置布置图
420
?
0 70
3300
1500
2400
2300
2800
1600
600
1000
1500
500
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35kV42级SVG系统功率单元布置图
• 功率单元安装在全绝缘支架中,每相42级单元串联,单元体对插式散热
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35kV 直挂SVG 性能特点
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单元级联波形合成原理
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ZG-dSVG 原理-主接线图
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ZG-dSVG 原理-基于链式换流器
+ U + U + U
无连接变压器，减小了占地面积， 降低了装置成本，提高了装置效率 在系统受到扰动时，可以分相进行 控制以便更好地提供电压支撑作用 6kV系统8级串联,10kV系统12级串 联,35kV系统42级串联
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ZG-dSVG 特点5 高效率
Ø Ø Ø SVG采用新型低损耗IGBT功率器件，直接输出电压范围1kV－35kV,省去了连 接变压器，装置效率可达99％以上； 由于损耗曲线特性优于SVC（SVC空载时损耗达到最大），SVG的等效运行损 耗一般只有SVC的1/3-1/2。 10M容量的SVC需要10M的电容组和10M相控电抗器。而10M容量的SVG+FC只需 要5M电容组加5MvarSVG。
10~35kV系统DXH、XHG、SHK微机型消弧柜现场运行规程(讨论审核后) (1)
前言电网6～35kV中压电网为中性点非有效接地系统，该运行方式的最大优点是系统发生单相金属性接地故障时，接地相对地电压降到接近于零，而非故障相对地电压上升倍，电网中的电气设备在正常情况下都能承受这种过电压，可带故障持续运行2小时，在这期间系统接地故障随时都可能自动消除，系统恢复正常运行。
这样就避免了频繁发生的单相接地故障时的操作，减少了操作次数，提高了供电的可靠性和连续性。
但是随着城区配网线路的电缆化以及负荷的增速发展，中压电网对地电容电流亦大幅度增加，在6～10kV系统单相接地容性电流大于30A，35kV系统单相接地容性电流大于10A时，若发生单相接地故障，接地电弧不能自动熄灭，使得相间绝缘在接地电弧的破坏下很快击穿，同时产生3～5倍相电压甚至更高的过电压，致使电网中绝缘薄弱的地方绝缘损坏，在弧光过电压作用下可能导致健全相对地绝缘击穿，从而导致电网内单相接地故障扩展为事故。
另当系统发生弧光接地时还可能造成电压互感器严重过载，或因电感下降后在某种频率下满足ωL=1/ωC而激发铁磁谐振，最终结果是造成电压互感器烧毁或高压侧熔断器熔断。
通常的解决办法是在中性点加装消弧线圈补偿接地电容电流来抑制故障点弧光发生的机率，这种方法的目的是为了消除弧光，但由于消弧线圈的自身的诸多特点，很难对电容电流进行有效补偿，特别是脱谐度如果控制不当易带来系统谐振风险。
微机型消弧柜就是在系统弧光接地时，通过消弧控制器判断相别和接地类型并发出指令，通过控制一组可以分相控制的真空接触器或快速接地开关，使故障相接地，让不稳定的弧光接地转换为金属性接地，防止接地电弧破坏相间绝缘或高幅值的弧光接地过电压导致健全相绝缘对地击穿，从而有效避免相间短路事故的发生。
因此为规范6～35kV微机型消弧柜设备在运行、检修等维护管理方面的工作，特编制此运行规程。
本规程由吴忠供电供电公司运维检修部编制。
本规程主要起草人：本规程主要审核人：本规程批准人：本规程自批准之日起执行。
接地变压器、接地电阻成套装置 grounding transformer、earthing resistance cabinet-中英文对照设备说明书
ENR- BNR系列接地变压器、接地电阻成套装置ENR- BNR seriesgrounding transformer、earthing resistance cabinet使用说明书Instruction for use保定市伊诺尔电气设备有限公司Baoding Enuoer Electric Equipment Co., Ltd一、概述保定市伊诺尔电气设备有限公司拥有技术优秀的研发队伍和精良的设备,引进并消化国外的先进技术,长期致力于对中性点接地技术的产品研发.生产，对降低电网过电压、提高电网的安全性、可靠性，具有良好的效果。
我公司以优质不锈钢合金材料，开发生产的系列中性接地电阻柜装置.用于 6～35kV 系统，在电缆供电的系统中，接地电容电流较大。
当电流大于规定值时，有可能产生弧光接地过电压。
中性点采用电阻接地方式的目的就是给故障点注入阻性电流，其电阻分量电流为电容分量电流的1.05~1.1倍。
可以把故障电流限制得适度，提高继电保护灵敏度，同时使故障点仅可能发生局部轻微损伤，把暂态过电压限制到正常相对中性点电压的2.6倍，防止弧光过电压损坏主设备，同时对铁磁谐振过电压有显著作用。
I. IntroductionBaoding Enuoer Electric Equipment Co., Ltd . Ltd has professional R & D team and advanced equipment. The company introduces and localizes advanced foreign technologies, and has always focused on the research, development and production of neutral grounding products which have good effect on reducing overvoltage and improving security and reliability of power systems. The company developed series of neutral grounding stainless steel resistor cabinets with import special alloy for 6 – 35KV power systems. Grounding capacitance currents in a cable power system is comparatively large. The current may resulted in arc grounding overvoltage one it exceeds specified value. The purpose of grounding neutral point with a resistor is to introduce resistant current to the fault point so to enhance the sensitivity of relayprotection to limit a fault point to slight local damages at the same time, restrict transient overvoltage within 2.6 times of normal voltage at the neutral point to avoid damage of principal equipment resulted from arc overvoltage, and substantially suppress ferromagnetic resonance overvoltage.二、型号说明II Model description三、使用条件：1、海拨高度：不超过4000m2、环境温度：-40℃～+60℃3、相对湿度：不大于95%（25℃）4、安装场所：空气中不应含化学腐蚀气体和蒸汽，无爆炸性尘埃,电阻值 Resistance value额定电压值 Rated voltage value中性点接地电阻柜 Transformer neutral grounding resistor cabinet5、电网频率：48～52Hz（50 Hz系统），58～62 Hz（60 Hz系统）6、适用于：户内、户外7、电阻安装点：正常状态下中性点位移不超过运行相电压的3%特殊使用条件，请在订货时详细提出III Conditions of use:1 Altitude: no more than 4000m2 Ambient temperature: -40 ℃ ~ +60 ℃3 Relative humidity: no more than 95% (25 ℃)4 Installation site: there should be free of chemical etching gases, steam or explosive dust in the air5 Power frequency: 48 ~ 52Hz (50 Hz system), 58 ~ 62 Hz (60 Hz system)6 Installation environment: indoor, outdoor7 Installation point of resistor: normally the neutral point voltage displacement shall not be more than 3% of phase voltage;Special operation conditions shall be stated at the time of ordering.四.产品特点1.接地电阻柜柜体材质采用不锈钢板或冷轧钢板材质，外型美观，耐腐蚀性强，防护等级可达IP55。
小电阻接地装置教案全解
2、电阻器技术参数 1.型号：NGR35kV-200A-l0s 101土5%Ω ，760K 2.额定电压：37/ KV 3.10S额定发热电流：200A 4.最大通流时间:10s 5.额定频率：50HZ 6.电阻值：101土5%Ω 7.绝缘水平：工频(1min) 耐受电压(有效值):85KV， 雷电全被冲击耐受电压(峰值):200KV 8.温升：额定发热电流(10s) 下，不得超过760K， 长期运行电流 (2h) 下，不得超过385K
3、中性点接地装置经开关连接在母线上的， 投入时先合上接地变压器刀闸和中性点刀 闸，后合开关；退出时顺序相反。 4、在小电阻接地方式下，应注意防止由于接 地变零序保护动作引发另一个接地系统开 关跳闸故障。 5、中性点经小电阻接地装置正式投入运行后， 若要改为中性点不接地方式运行，须经领 导批准。
6、接地变柜的操作 （1）手车在推入手车柜前的准备： 1）检查手车编号与开关柜编号应一致； 2）检查手车推进机构的操作位置正确； 3）检查操作工具齐全、完好； 4）将固定在开关柜手车柜导轨端部的导板放 下； （2）将手车推入柜内（一定要将手车推至不 能再推的位置才可关闭柜门）；
3、电流互感器技术参数 1. 型号：LZZBJ9-10Al（干式） 2. 变比： 100/1A; 3. 二次绕组（2个）保护级10P10；测量级0.5；容 量20VA； 4. CT电气连接位置电阻器首端/末端 ：电阻器末端；
5. 局放（pc)：＜5
4、智能中性点监测装置技术参数 1. 型号：FM160-1A； 2. 功能：实时监测接地电阻的温度、电流等 运行状态参数； 3. 中性点电流测量误差：＜2％； 4. 温度测量精度：＜2％； 5. 工频耐受电压：2KV 6. 制造厂家：深圳市华力特电气股份有限公 司
35KV典型变电站保护系统设计图说明~~讲解
1 前言成都金泰格电气有限公司成立以来，各配套辅助装置已经成熟，有必要出版组屏图册以满足广大用户的需求。
本册是35kV 变电站综合自动化方案。
因各地用户的实际情况和具体要求不一样，本次设计仅考虑35kV 变电站比较典型的单母线接线二圈变压器接线的主接线布置形式，对用户的具体要求成都金泰格电气有限公司将作具体的工程设计。
本册组屏设计中，包括了如下表所列的由成都金泰格电气有限公司研发并生产的综合自动化微机保护装置及配套辅助装置。
微机保护装置及辅助配套装置一览表序号型号装置名称及功能简要说明1GTG-3000 线路微机保护装置（1）具有低电压闭锁瞬时速断、限时速断、定时限方向电流保护（方向可投退、低电压可投退）、反时限过流保护、过电压、欠压保护；（2）具有三相跳闸及三相二次重合闸功能；（3）具有低周减载功能；（4）具有手合（遥合）同期功能；（5）具有可选故障录波插件；2GTG-3100GTG-3100A GTG-3100B 电容器微机保护装置（1）具有两段限时过流保护、过电压、欠压保护、不平衡电流保护、不平衡电压保护；（2）具有电容器组自动投切功能；（3）具有非电量保护功能；（4）电压差动保护（GTG-3110）；（5）电流差动保护（GTG-3120）；（6）具有可选故障录波插件；3GTG-3210 所用变微机监控装置（1）具有两路交流三相电流、电压监测功能；（2）具有两路交流电源备投功能；（3）具有8组可成编程触点输出功能；4GTG-3400 大中型电动机保护装置（1）具有电流纵差保护、电流速断保护、不平衡电流保护、低电压保护；（2）具有过热保护、自起动控制、堵转及启动时间过长保护；（3）具有失磁、失步保护；（4）具有非电量保护功能；（5）具有可选故障录波插件；5GTG-3401 中小型电动机保护装置（1）具有低电压闭锁谐波制动的电流保护、反时限过流保护；（2）具有过热保护、自起动控制、堵转及启动时间过长保护；（3）具有低周减载功能；（4）具有非电量保护功能；（5）具有可选故障录波插件；6GTG-3700母联备自投微机保护装置（1）具有两段式复压闭锁过流保护；（2）具有母线充电保护；（3）具有母线分段开关自投功能；（4）具有手合（遥合）同期功能；（5）具有可选故障录波插件；7GTG-3701进线备自投微机保护装置（1）具有低电压闭锁瞬时速断、限时速断、定时限方向电流保护（方向可投退、低电压可投退）、反时限过流保护、过电压、欠压保护；（2）具有进线备自投功能；（3）具有母线充电保护；（4）具有手合（遥合）同期功能；（5）具有可选故障录波插件；8GTG-3710 母线电压微机监测装置（1）具有两段独立母线保护电压、计量电压监测功能；（2）具有二次电压遥控并列、解列功能；（3）具备两段母线PT 消谐功能；（4）具有8组可成编程触点输出功能；9GTG-389010(6kV/0.4kV接地变压器微机保护装置（1）具有三段复合电压闭锁过流保护、高压侧正序反时限保护功能；（2）具有两段定时限负序过流保护、低压中性点零序反时限保护；（3）具有瓦斯等三个非电量保护；（4）具有可选故障录波插件；10GTG-3900二圈变差动微机保护装置（1）具有二次谐波制动的比率电流差动保护、差动电流速断保护功能；（2）具有复合电压闭锁的三段方向过流保护(各段方向可独立投退；（3）具有复合电压输出功能；（4）具有可选故障录波插件；11GTG-3800变压器后备微机保护装置（1）具有复合电压闭锁的四段方向过流保护(各段方向可独立投退；（2）具有一段定值三时限的间隙零序过流、过压保护；（3）具有二段定值各二时限的直接零序过流保护（4）母线充电保护（5）具有复合电压输出功能；（6）具有可选故障录波插件；12GTG-3500变压器微机有载调压装置（1）主变低压侧三段复压过流保护功能（2）具有手动和自动调节变压器档位；（3）具有主变档位监测功能；（4）具有滑档保护、电压越限报警功能；母线PT 电压并列插件三相操作继电器插件主变本体保护插件2 编制原则2.1屏实用范围本次设计适用于35kV 单母线接线具有两圈变压器的综合自动化变电站。
35kV系统中性点接地电阻及接地变压器设计选型
中性点接地电阻及接地变压器选型方案深圳市华力特电气股份有限公司一、系统设计现状及电容电流计算变电站总共上3台的主变压器，联接组别Y/Δ,额定电压110kV/35kV。
35kV配电系统全部采用电缆线路，根据变电站35kV电缆线路型号及长度计算系统电容电流如下：据乔工介绍：I、II、III段母线对应的电容电流各为Ic=50A，35kV侧共有三段母线，三段母线都采用中性点经电阻接地方式，因此三段母线应考虑并列运行情况则系统总的对地电容电流为IcI+IcII+IcIII =50A+50A+50A=150A考虑以后用电负荷增加和远期发展及变电站其他设备的对地电容电流。
系统总的电容电流取150A*1.2=180A。
二、中性点经电阻接地方式优点变电站35KV系统采用中性点经电阻接地方式的主要目的是限制系统过电压水平和单相接地故障情况下实现快速准确选线。
中性点经电阻接地方式的两个最主要优点即是：（1）有效限制系统各种过电压，特别是对间歇性弧光接地过电压水平的限制；（2）利用大的接地故障电流，解决选线难，达到准确快速选线切除故障线路的目的。
中性点经电阻接地方式特别适用于电缆线路为主的配电网，大型工矿企业、机场、港口、地铁、钢铁等重要电力用户，以及发电厂发电机和厂用电系统。
其主要优点体现在：1）降低工频过电压，非故障相电压升高小于√3倍；2）有效限制间歇性弧光接地过电压；3）消除谐振过电压；降低各种操作过电压；4）可准确判断并及时切除故障线路；5）系统承受过电压水平低，时间短；可适当降低设备的绝缘水平，提高系统设备的使用寿命，具有很好的经济效益。
6）有利于具有优良伏秒特性的氧化锌避雷器MOA的应用，降低雷电过电压水平；适用于系统以后扩容及对地电容电流大范围变化情况，电阻不需要调节；设备简单、可靠，投资少、寿命长。
三、中性点接地电阻选型中性点接地电阻的选型主要依据系统总的电容电流选取。
采用中性点经电阻接地时，电阻值的选取必须根据电网的具体情况，应综合考虑限制过电压倍数，继电保护的灵敏度，对通信的影响，人身安全等因素。
小电阻接地成套装置-通用部分
中电投连云港青口渔光互补发电项目35kV站用变兼接地变及小电阻接地成套装置招标文件（技术规范通用部分）2015年5月目录1 总则 (1)1.1 一般规定 (1)1.2 投标人应提供的资格文件 (1)1.3 工作范围 (1)1.4 对设计图纸、试验报告和说明书的要求 (2)1.5 标准和规范 (3)1.6 必须提交的技术数据和信息 (4)1.7 备品备件 (4)1.8 专用工具与仪器仪表 (4)1.9 安装、调试、性能试验、试运行和验收 (4)2 技术特性要求 (4)2.1 成套装置技术要求 (5)2.2 接地变压器（不推荐兼作所用变）（可选） (5)2.3 电阻器 (6)2.4 电流互感器（干式） (7)2.5 智能监控器（可选） (7)2.6 隔离开关（可选） (7)2.7 箱体外罩 (7)2.8电气一次接口 (7)2.9电气二次接口 (10)2.10土建接口 (12)3 试验 (14)3.1 型式试验 (14)3.2 例行试验 (15)3.3 现场交接试验 (15)4 技术服务、设计联络、工厂检验和监造 (15)4.1 技术服务 (15)4.2 设计和设计联络会 (15)4.3 工厂检验和监造 (16)1 总则1.1 一般规定1.1.1 投标人应具备招标公告所要求的资质，具体资质要求详见招标文件的商务部分。
1.1.2 投标人须仔细阅读包括本技术规范（技术规范通用和专用部分）在内的招标文件阐述的全部条款。
投标人提供的产品应符合招标文件所规定的要求，投标人亦可以推荐符合本招标文件要求的类似定型产品，但必须提供详细的技术偏差。
如有必要，也可以在技术投标文件中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。
1.1.3 本招标文件技术规范提出了对小电阻接地成套装置的技术参数、性能、结构、试验等方面的技术要求。
有关小电阻接地成套装置的包装、标志、运输和保管的要求见商务部分的规定；有关小电阻接地成套装置运输外形限制尺寸的要求见技术规范专用部分。
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。
一起35kV接地变越级跳闸事故分析
关键词：小电阻接地；接地变；越级跳闸；单相接地；电力电缆
中图分类号：TM75
1 事故介绍
风电汇集站中集电线路中多采用电力电缆与架空线 路结合方式[1]，单相接地时故障电容电流较大，为
新疆某 220 kV 风电汇集站位于新疆哈密东南 了快速切断接地故障点，减少绝缘老化，延长设备
区，配置有 2 台 210 MVA 变压器，汇集站设 220 kV、 使用寿命，提高设备可靠性，结合风电汇集站主变
图 1 35 kV 主接线图
35 kV 汇集线保护装置为 PCS-9612，配置有零 序 保 护 、 电 流 保 护 。 接 地 变 保 护 装 置 为 RCS9621D，配置有电流保护、零序保护。
2014 年 4 月 13 日 14:10:34，综保监控显示 35 kV 母接地报警。峡风 1 线至 10 线， 2#站用变， 2#接地
DOI:10.13882/ki.ncdqh.2019.07.015
安全生产
一起 35 kV 接地变越级跳闸事故分析
邵彬
（重庆市万州区三峰环保发电有限公司，重庆 万州 404000）
摘要：分析了一起风电汇集站 35 kV 接地变因电力线路发生单相接地而引起接地变越级跳闸事故原因，并
提出整改和防范措施。
RURAL ELECTRIFICATION
2019 年第 7 期 总第 386 期
53
1907 第53页 共120页
CMYK
2019-07-31 10:25:26
安全生产
出 B 相发生接地。接地故障导致接地变保护动作、断 于故障线路一直未切除，从而导致延时时间到峡风
路器跳闸。而有故障的线路零序保护并未动作，线 二线保护拒动，使接地变越级跳闸。
风电场35kV集电系统低电阻接地方式的工程算法
1 引言国家电网在“风电并网运行反事故措施要点”中，明确指出风电场汇集线系统（以下统称集电系统）单相故障应快速切除。
目前各地的已建风电场正逐步进入集电系统的整改阶段，集电系统采用经低电阻接地方式居多。
如何进行设计，保证经低电阻接地的集电系统，发生单相接地故障时，能通过相应保护快速切除。
我国现在还没有针对风电场中性点接地电阻如何选择的规程、规范，本文介绍一种简便的工程算法，主要是针对电缆线路和架空线路混合的集电线路。
2.单相接地回路故障的特点风电场的一段35kV母线中包含如下回路：集电回路的进线、场用变回路、无功补偿装置回路、接地变压器等回路，这些回路都应安装零序电流互感器，都属于低电阻接地的集电系统。
这些回路的电缆长度，有的短至几十米，有的长达20多公里，参差不一。
采取低电阻接地方式后，当某个回路发生单相接地故障时，该回路短路电流是∑IC－IC L（所有集电线路电容电流扣除故障回路自身的电容电流）与IR0（流过接地变压器及接地电阻的电流）的电流矢量和，详见图1。
图1 回路2发生单相接地时，各回路电容电流及电阻电流流向示意图及矢量图3.工程计算法3.1工程计算法的假设这是一种工程计算，对电缆线路和架空线路混合的集电线路，由于35kV 的架空线路每公里电容电流与电缆线路每公里电容电流相比小得很多。
电缆线路的电容电流估算公式：Ic＝0.1UeL；架空线路的电容电流估算公式：Ic ＝（2.7~3.3）UeL×10－3。
因此本计算可略去架空线路电容电流的计算。
3.2接地变压器的等效回路由于35kV接地变压器的零序阻抗≤100Ω，这样使接地电阻中流过的零序电流是一个具有电感、电阻性质的电流（其大小取决于电感和电阻的复阻抗），风电场35kV系统的接地变回路接线图和计算阻抗图如下：图2 接地变回路接线图、计算阻抗图以及矢量图表1和表2中的接地变压器分别为零序阻抗90Ω和60Ω，一般情况下使用表1即可，只有在风电场的一段35kV母线连接较多的回路（电缆长度近百公里左右）才可用表2，这样做的目的是保证接地变提供的电流基本是电阻性。
35kV变电站接地系统短路电流计算
35kV 变电站接地系统短路电流计算第一部分定义变电站接地系统短路电流 (2)第二部分介绍变电站接地系统短路电流计算的重要性 (5)第三部分列举影响变电站接地系统短路电流的因素 (7)第四部分说明变电站接地系统短路电流的计算方法 (10)第五部分分析变电站接地系统短路电流计算结果 (13)第六部分提出降低变电站接地系统短路电流的措施 (16)第七部分探讨变电站接地系统短路电流计算的应用前景 (19)第八部分展望变电站接地系统短路电流计算的发展方向 (21)第一部分定义变电站接地系统短路电流定义变电站接地系统短路电流变电站接地系统短路电流是指流经变电站接地系统的最大电流，它是由系统中的相间短路、单相接地短路或双相接地短路造成的。
变电站接地系统短路电流的大小由系统中的短路容量和接地电阻决定。
# 系统短路容量系统短路容量是指系统在某一点发生短路时，从系统中流向短路点的最大电流。
系统短路容量与系统中的发电机容量、变压器容量和线路电抗等因素有关。
系统短路容量越大，流经变电站接地系统的短路电流也就越大。
# 接地电阻接地电阻是指变电站接地系统与大地之间的电阻。
接地电阻越小，流经变电站接地系统的短路电流也就越大。
# 变电站接地系统短路电流的计算变电站接地系统短路电流的计算方法有多种，常用的方法有：-对称分量法：对称分量法是将系统中三相短路电流分解为正序分量、负序分量和零序分量，然后分别计算每个分量的短路电流，最后将三个分量的短路电流合成得到总的短路电流。
-矩阵法：矩阵法是将系统中各元件的阻抗矩阵组成一个大矩阵，然后求解大矩阵的行列式，得到系统中的短路电流。
-有限元法：有限元法是一种数值计算方法，可以将系统中各元件的电磁场分布离散成有限个单元，然后求解单元内的电磁场分布，最后得到系统中的短路电流。
变电站接地系统短路电流的计算结果对变电站接地系统的设计和运行具有重要的指导意义。
变电站接地系统的设计应根据计算结果选择合适的接地电阻值，以确保接地系统的安全性和可靠性。
MR35kV有载调压开关说明书
目录
目录
1
总则 .............................................................................. 4
1.1 1.2 安全标识 . ................................................................. 4 规定的用途 . ................................................................. 4 . ................................................................. 5
出厂时在电动机构上设定的一次切换操作与下一次切 换操作之间的最小时间间隔为 1 分钟，该时间间隔必 须遵守。 出厂时对属于被供货的有载分接开关组的电动机构进 行了设定，使其满足上述条件。不允许更改被相应安 装在电动机构中的时间监控继电器的设定。
作为标准配置，分接开关装有电动机构，以实现机械操 作。电动机构的操作遵循众所周知的逐级操作原理。电动 机构具有用于就地和远程控制、工作位置远程显示以及机 电最终限位的装置。由于它有保护外壳，所以电动机构可 以安装在户外；对于有外壳封装的干式变压器，电动机构 也可以安装在变压器外壳的外面。
有载分接开关模块必须安装在指定的变压器位置上（见附 录，图 898312）。有载分接开关外壳必须垂直，并且用安 装板安装在上面。在分接选择器接头和变压器绕组之间必 须至少保持 100 mm 的距离。 在底部支座和变压器接地部件或者底面之间必须有足够 的安全距离。
详细的装配说明见 ED 型电动机构编号为 138 的使用说 明书。
电力35kV及以下配电网继电保护及安全自动装置原理及应用培训班课件
35kV及以下电网继电保护配置
35kV及以下配网继电保护和自动装置的配置 应符合技术规程和反事故措施的规定， 装置设置 应考虑上下级变电站、 配电室、环网柜、柱上开 关的配合关系。
继电保护和安自装置应符合“四性”要求，即 可靠性、选择性、灵敏性和速动性， 同时根据实 际情况简化配置。
35kV及以下电网继电保护配置
2.如线路短路使发电厂厂用母线或重要用户母线 电压低于额定电压的 60%以及线路导线截面过小 ，不允许带时限切除短路时，应快速切除故障。
35kV及以下电网继电保护配置
3.过电流保护的时限按阶梯原则配合。 4.单侧电源线路可装设两段过电流保护，第一段为 不带时限的电流速断保护；第二段为带时限的过电 流保护，保护可采用定时限或反时限特性。 5.双侧电源线路可装设带方向或不带方向的电流速 断保护和过电流保护。 6.短线路、电缆线路、并联连接的电缆线路宜采用 光纤电流差动保护作为主保护，带方向或不带方向 的电流保护作为后备保护。
变电站 10KV母线
2/3负荷处 第一级保护 69.24安0.4秒
开关A
1/3负荷处 第二级保护 34.6安0.2秒
开关B
第三级保护 13.85安0秒
开关C 200kVA
第二级保护 20.8安0.2秒
开关B1
第三级保护
13.85安0秒 ……
开关C2
100kVA
第三级保护 27.7安0秒
开关C3
用户T接点
安自装置总体框架
人机接口
装置输出量
人机配界面网整定计后台算监应控按照公跳司闸《出口国网甘肃中央省信电号力公 司配网保护护整定计算指导原则》及本单位配网保护 管理逻辑 实处 施理 细单则元执（行元。件故障判断/电网功能决策）
35kV-GIS(ABB)图纸PPT课件
报警及通迅小母线
主所：
14
2
二、交流、直流电源分配
1.#1进线柜：断路器弹簧储能电机、三工位开关电机总电源空开FCM101；保护 与信号回总电源空开FCM301；加热器及照明总电源空开FCM901；直流屏II和 400V II段引入电源。
2.#2进线柜：断路器弹簧储能电机、三工位开关电机总电源空开FCM101；保护 与信号回总电源空开FCM301；加热器及照明总电源空开FCM901；直流屏II和 400V II段引入电源。
AR51
三工位开关隔离分闸位置辅助开关 BR15
三工位开关隔离合闸位置辅助开关 PFV1
三工位开关隔离分闸位置辅助开关 RL10
三工位开关隔离合闸位置辅助开关 BPA1~2
名称 三工位开关隔离分闸位置辅助开关 三工位开关隔离合闸位置辅助开关 三工位开关隔离分闸位置辅助开关 三工位开关隔离分闸位置辅助开关 三工位开关隔离合闸位置辅助开关 操作孔盖板的辅助开关 REF542装置 RED615装置 带电显示器 五防锁 密度继电器
6
五、断路器控制回路
以进线柜为例
（1）合闸闭锁回路：电源来自主控室三相操作箱，正电源至BB152常闭点（三工位盖板 未打开），至“客户使用”（110kV GIS主变侧快速接地刀常闭点，即在分位），至 BB2常闭点（断路器分位），至RL1（闭锁电磁铁）得电动作，合闸回路BL接点闭合。
（2）断路器合闸回路：正电源至RL10（五防锁），至AR51：BO10（REF542合闸指令 发出时闭合），至KN（防跳继电器）常闭接点，至BS1常开接点（弹簧已储能时闭合）， 至BB1常闭点（断路器在分位），至BL常开点（动作情况见第1点），至MC（合闸线 圈），至AR51：BO10（REF542合闸指令发出时闭合）。KN防跳继电器动作条件：断 路器合完成后REF542合闸指令一直发出。
35kV高压配电室简介(课堂PPT)
人力储能操作：将手动储能操作手 柄插入操动机构的插孔中，然 后左右摆动(约60)，利用单向 轴承完成合闸弹簧的储能。储 能后，即可手按合、分闸按钮 来实现合、分闸操作。
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电流互感器
作用：
为了保证电力系统安全经济运行,必须对电力 设备的运行情况进行监视和测量。通过电磁感应 原理,电流互感器一次侧线圈串联接入高压侧, 且将大电流转换成较小的电流(一般为1A或5A), 用于二次仪表(如电流表)显示或参与控制计算和 保护装置使用。二次侧使用时严禁开路， 回路电 流比为匝数比的倒数。
温度控制系统 干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全可靠。 绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一 ，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。
防护方式 根据使用环境特征及防护要求，干式变压器可选择不同的外壳。通常选用IP23防护外 壳，可防止直径大于12mm的固体异物及鼠、蛇、猫、雀等小动物进入，造成短路停电 等恶性故障，为带电部分提供安全屏障。若须将变压器安装在户外，则可选用IP23防 护外壳，除上述IP20防护功能外，更可防止与垂直线成60°角以内的水滴入。但IP23 外壳会使变压器冷却能力下降，选用时要注意其运行容量的降低。
作用：
把高电压按比例关系变换成
100V或更低等级的标准二次
电压，供保护、计量、仪表
装置使用。同时，使用电压
互感器可以将高电压与电气
工作人员隔离。
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XRNP1-30/0.5A熔断器
型号及含义： XRNP1--底座型号 30--额定电压 0.5--额定电流