中性点经小电阻_经消弧线圈接地方式分析_罗泽捷
探讨消弧线圈接地和小电阻接地
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。
以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。
浅析小电阻接地方式和消弧线圈接地方式在10kv配网中应用
浅析小电阻接地方式和消弧线圈接地方式在10kv配网中应用摘要:目前,在电缆为主体的配电网络中,一般采用中性点经小电阻接地方式,故障后迅速跳闸,或采用经消弧线圈接地方式,降低故障点残流,带故障运行1~2小时。
本文分析了经小电阻接地方式和经消弧线圈接地方式下配电网的工频过电压,操作过电压和在上述两种接地方式下,金属氧化物避雷器的选择。
仅供参考!关键词:金属氧化物避雷器;电缆为主的配网;小电阻接地方式一、10KV单母线分段接线运行网络计算本文研究中选取典型的10KV单母线分段接线运行网络,采用ZN形接地变压器来为10KV配网提供一虚拟中性点.网络示意图如图一,仿真计算中采用EMTP程序,高压电网容量取为1000MV A,电源内阻抗X*=0.795.电缆为YJV22三芯电缆.图一10KV电缆为主的典型配电网络图二、电网工频过电压1、小电阻接地方式下的工频过电压在中性点经小电阻接地方式下,为实现继电保护装置快速跳闸,选取小电阻值一般使单相接地故障时短路电流在100~1000A之间,目前10KV配电网中,小电阻值大都在10Ω~20Ω左右.网络规模越大,容性电流越大,相应的工频过电压数值越高;选取一较大网络(容性电流Ic=160A),计算了随电阻变化,工频过电压的幅值变化,研究得出:小电阻接地方式下,工频过电压仍达到线电压,且两健全相电压不完全对称,超前相数值略高,最高值达1.75pu.2、消弧线圈接地方式下的工频过电压按照过电压保护规程规定,当10KV配网的容性电流超过30A时,应采取消弧线圈接地进行容性电流的补偿,当电网由欠补偿运行状态趋近匹配时,非故障相电压由略高于线电压趋向于线电压.当电网由过补偿运行状态趋近匹配时,非故障相电压由略低于线电压趋向于线电压,计算结果表明,在消弧线圈接地的电缆网络中,网络调谐接近匹配时,单相接地故障下的工频电压升高略超过1.732pu;三、金属氧化物避雷器的选择1、选择的一般要求(1)应按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽以及地震等条件确定避雷器使用环境条件,并按系统的标称电压、系统最高电压、额定频率、中性点接地方式,短路电流值以及接地故障持续时间等条件确定避雷器的系统运行条件。
电力系统中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地大全!
电力系统中性点不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地、直接接地大全!电力系统中性点运行方式有不接地、经电阻接地、经消弧线圈接地或直接接地等多种。
我国电力系统目前所采用的中性点接地方式主要有三种:即不接地、经消弧线圈接地和直接接地。
小电阻接地系统在国外应用较为广泛,我国开始部分应用。
1、中性点不接地(绝缘)的三相系统各相对地电容电流的数值相等而相位相差120°,其向量和等于零,地中没有电容电流通过,中性点对地电位为零,即中性点与地电位一致。
这时中性点接地与否对各相对地电压没有任何影响。
可是,当中性点不接地系统的各相对地电容不相等时,及时在正常运行状态下,中性点的对地电位便不再是零,通常此情况称为中性点位移即中性点不再是地电位了。
这种现象的产生,多是由于架空线路排列不对称而又换位不完全的缘故造成的。
在中性点不接地的三相系统中,当一相发生接地时:一是未接地两相的对地电压升高到√3倍,即等于线电压,所以,这种系统中,相对地的绝缘水平应根据线电压来设计。
二是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,因此可继续运行一段时间,这是这种系统的最大优点。
但不许长期接地运行,尤其是发电机直接供电的电力系统,因为未接地相对地电压升高到线电压,一相接地运行时间过长可能会造成两相短路。
所以在这种系统中,一般应装设绝缘监视或接地保护装置。
当发生单相接地时能发出信号,使值班人员迅速采取措施,尽快消除故障。
一相接地系统允许继续运行的时间,最长不得超过2h。
三是接地点通过的电流为电容性的,其大小为原来相对地电容电流的3倍,这种电容电流不容易熄灭,可能会在接地点引起弧光解析,周期性的熄灭和重新发生电弧。
弧光接地的持续间歇性电弧较危险,可能会引起线路的谐振现场而产生过电压,损坏电气设备或发展成相间短路。
故在这种系统中,若接地电流大于5A时,发电机、变压器和电动机都应装设动作于跳闸的接地保护装置。
2、中性点经消弧线圈接地的三相系统中性点不接地三相系统,在发生单相接地故障时虽还可以继续供电,但在单相接地故障电流较大,如35kV系统大于10A,10kV系统大于30A时,就无法继续供电。
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。
中性点经消弧线圈接地的分析_20230904
1基本定义中性点经消弧线圈接地方式也属于不直接接地方式的一种。
发生接地故障时消除故障点的弧光,起到一定的灭弧作用。
2单相接地时的电流分布分析上图a中,可以看出,电容电流(也就是零序电流)的分布情况基本上跟不接地系统是一致的,都是非故障相经对地电容入地,然后从故障点的地进入故障相,故障相的电容电流则为全系统非故障相的电容电流和,数值相对较大,导致故障点会出现弧光。
中性点加上消弧线圈后,电容电流分布不变,而由于系统发生单相接地故障,使得中心点产生了电感电流,该电感电流经中性点电感入地,从故障接地点流回,与电容电流叠加,从而起到了一定程度上抵消电容电流的作用,也就起到了销弧的效果。
3消弧线圈的补偿方式完全补偿:电感电流=电容电流。
这种方式可以完全抵消电容电流的危害,使得故障接地点理论上电流为零,不会出现任何弧光。
但是,由于这个回路是电感通过地串接上电容,而电容电流和电感电流又一样大,这就可能产生串联谐振,谐振会使得电压逐渐升高(就像共振使得振幅越来越大是一个概念),而谐振又是发生在中性点与故障点这条回路上,使得中性点的电压就会升高,从而对中性点设备的绝缘产生破坏,所以完全补偿在实际上不能采用这种方式;注:谐振产生的条件:1)是电感与电容的串接;2)电感电流与电容电流相等。
欠补偿:电感电流<电容电流。
这种方式在发生接地故障时,接地点的容性故障电流一部分被抵消,故障电流还是容性的,但数值就大大减小了,起到了一定的消弧作用,但是缺点也很明显,我们知道故障接地点的电容电流是全系统非故障相的电容电流的叠加,当系统运行方式发生变化,如上图a中的线路I退出运行的话,这时候发生接地故障时,故障点的电容电流因为少了线路I的电容电流的叠加,明显减小了,而电感电流是不会变的,这时候很有可能减少的电容电流使得最终电感电流=电容电流,出现完全补偿的情况,这种情况是不被允许的,所以欠补偿这种情况一般也是不被允许的;过补偿:电感电流>电容电流。
中性点经小电阻_经消弧线圈接地方式分析_罗泽捷
中性点经小电阻、经消弧线圈接地方式分析
□罗泽捷
摘 要:中性点经小电阻接地及经消弧线圈接地这两种方式各有优缺点。本文分析了电网结构、变压器连接组 别对中性点接地方式的影响,并针对接地电阻阻值的选择、安装位置、消弧线圈补偿形式的优化提出了新观 点。 关键词:配电;中性点接地方式;优缺点比较;分析
助于零序电流保护各级之间的配合,及满足高电阻接地时动作
灵敏系数的要求。中性点电阻值如选择得过低,将造成两个不
利的后果:对通信线路干扰大,增加了人身触电的危险性。
(3)接地电阻安装位置的选择。接地电阻必须安装在电源
侧变电站,一般可直接安装在变压器中性点处。但如果此处变
压器的连接组别为△接线,如前文所述,接地电阻需借助于接
实际上,究竟采用哪一种方式在我国的理论界和工程界中 也存在着分歧。有关规定“:3~10kV 架空线、35kV、66kV 系统, 单相接地故障电容电流超过 10A,或 3~10kV 电缆线路系统单 相接地故障电容电流超过 30A 时,应采用消弧线圈接地方式”; 还有规定:“6~35kV 主要由电缆线路构成的送、配电系统,单 相接地故障电容电流较大时,可采用低电阻接地方式,但应考 虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的 影响、对通信的影响和继电保护技术的要求以及本地的运行经 验等”、“6kV 和 10kV 配电系统以及发电厂厂用电系统,单相接 地故障电容电流较小时,为防止谐振、间歇性电弧接地过电压 等对设备的损害,可采用高电阻接地方式”。从这些标准的规定 来看,两种接地方式均可采用,具体采用哪一种应根据各地实 际情况选择,标准针对 10kV 架空线系统和电缆系统给出了两 个限值 10A 和 30A,但对于实际电网中最为常见的混合系统没 有做出明确的规定。
中性点经消弧线圈接地系统接地方式分析
XX大学二○**届毕业设计中性点经消弧线圈接地系统接地方式分析学院:专业:姓名:学号:指导教师:完成时间:二〇*年六月摘要电力系统中性点接地方式是一个非常综合的技术问题,它与电网电压等级、电网结构、绝缘水平、供电可靠性、继电保护、电磁干扰、人身安全都有很大的关系。
建国初期,我国10kV配电网主要采用中性点不接地和经消弧线圈接地方式80年代中后期为适应城区电网的迅速发展,特别是电缆的大量使用后,出现了l0kV 配电网中性点经低电阻接地方式,该运行方式先后在许多大中城市如广州、上海、北京、珠海等地采用。
经多年的运行实践,各地普通认为低电阻接地方式比消弧线圈接地方式的过电压水平要低,但同时反映出的运行状况也存在较多的问题,主要是供电可靠性有所下降,还曾发生过多起人身伤亡事故。
因此国内目前在10kV 电网中性点接地运行方式的选择上出现较大的争议,争议点主要是两种接地方式的应用范围、供电可靠性的高低、人身安全、通信干扰和运行维护工作等诸多方面。
本论文主要针对10kV配电网中性点接地运行方式的选择问题进行研究。
论文首先对10kV配电网的中性点各种运行方式进行分析,比较不同运行方式的特点。
然后以茅坪变电站10kV电网的实际参数来建立数值计算模型,在考虑了电网接地电容电流变化、接地点接地电阻值变化等多种影响因素的情况下,对中性点经消弧线圈接地系统进行了仿真分析。
关键词:配电网;中性点接地方式;消弧线圈;过电压;ABSTRACTIt is an important technical problem to neutral grounding mode of the electricpower system which associates with voltage level, network structure, insulation level,reliability of power supply, protective relaying, electromagnetic interference, andpersonal safety.In China, the neutral grounding mode of the 10kV network used of nonegrounding, grounding by arc suppressing coils in the past. With the development ofurban power network, especially the widespread use of cables, low resistancegrounding mode was used to restrain the over voltage in Guangzhou, Shanghai,Beijing, and Zhuhai etc. It was reported that the over voltage level of low resistancegrounding mode is lower than that of arc suppressing coil mode, but the operationcarried out the other problems, including reliability of power supply rapidly dropping,and person safety being threatened. So interiorly the grounding mode selection of the10kV network was disputed, which mainly focused on the fault form of 10kV networkgrounding, the apply area of arc suppressing coil grounding mode and low resistancegrounding mode, reliability of power supply, person safety, communicationinterference and the work load of maintenance.This paper studied on how to select the neutral grounding mode of 10kV network.Firstly it analyzed the characteristic of grounding modes about 10kV network. Thenwith the demonstration of Maoping substation in Hubei province, this paper built anumerical value equivalent model. Taking account of the transformation of thecapacitive current or the variety of the grounding point resistance, it simulated theover voltage level and the grounding point short current value of the network with arcsuppressing coil grounding mode or low resistance grounding mode, in addition, this paper discussed the problem of restrained arc over voltage.In this paper , the technical parameters for the arc suppressing coil and associatedequipment were calculated , and reasonable selection has been made to finally realizeautomatic tracing compensation for arc suppressing coil grounding mode.Key words:Power distribution network;Neutral grounding mode;Arc suppressing coil;Over voltage;Automatic tracing compensation目录摘要 ................................................................ I I ABSTRACT ........................................................... I II 第1章绪论 . (1)1.1课题研究的背景 (1)1.2 配电网中性点接地方式的发展和现状 (2)1.2.1 国外配电网中性点接地方式的发展和现状 (2)1.2.2 我国 10kV 配电网中性点接地方式的发展 (3)1.3 课题研究的意义 (5)1.4 本文的主要工作 (6)第2章 10kV 配电网接地方式的选择 (8)2.1 影响选择接地方式的因素 (8)2.1.1 接地故障的类型 (8)2.1.2 中性点经消弧线圈接地的适用范围 (9)2.1.3 供电可靠性 (10)2.1.4 人身安全 (11)2.1.5 绝缘水平的配合 (12)2.1.6 继电保护的选择性 (13)2.1.7 通信干扰 (13)2.1.8 设备安全 (14)2.2 10kV 配电网中性点接地方式的选择 (15)2.2.1 中性点不接地 (15)2.2.2 中性点经消弧线圈接地 (15)2.2.3 中性点经电阻接地 (16)2.2.4 中性点直接接地 (17)2.3 不同接地方式的综合评价 (17)2.4 本章小结 (20)第3章茅坪变电站10kV电网中性点接地方式研究 (21)3.1 茅坪变电10kV电网的一些技术参数 (21)3.2茅坪变10kV电网单相接地故障分析 (21)3.2.1 中性点不接地的过电压 (21)3.2.2 中性点经电阻接地的过电压 (25)3.2.3中性点经消弧线圈接地的过电压 (28)3.3 本章小结 (30)第4章中性点经消弧线圈接地的实施技术 (32)4.1 消弧线圈的选择 (32)4.1.1 老式消弧线圈及存在的问题 (32)4.1.2 自动跟踪补偿消弧线圈的种类 (33)4.3 接地变压器的选择 (35)4.3.1 接地变压器类型选择 (35)4.3.2 接地变压器容量选择 (36)4.4 限压电阻的选择 (37)4.5 本章小结 (38)第5章结论与展望 (39)参考文献 (40)致谢 (41)第1章绪论1.1课题研究的背景配电网是电力系统的一个重要组成环节,由配电设备及配电线路按一定的接线方式所组成,它主要担负着从枢纽变电站取得电能,对电能进行交换、输送、分配与保护等,并将电能安全、可靠、经济地送到每一个用电设备,它对电网的安全和经济运行起着重要的作用。
关于电网中性点接地方式分析与选择
关于电网中性点接地方式分析与选择摘要:电网中的中性点是指接入系统星形连接的发动机和变压器的中性点,电网中性点接地方式的差异,也会在一定程度上影响电网运行的安全性、连续性,因此加强电网中性点接地方式的研究,对于保证电力系统正常运行具有强烈的现实意义。
本文将从电网中性点的概念出发,深入研究电网中性点不同的接地方式与供电的可靠性,以供相关从业人员借鉴学习。
关键词:电网;电网中性点;接地方式改造电网中性点的接地方式、合理选择电网中性点的接地方式,是提高电网供电可靠性的重要途径,本文将从中性点经小电阻接地方式与中性点经消弧线圈的优缺点出发,深入研究不同接地方式的异同,并提出电网中性点接地应该注意的事项,促进电网供电的可靠性。
一、中性点经小电阻接地方式中性点经小电阻接地方式是一种综合程度非常高的接地方式,在英美等发达国家都有广泛的应用,此外,这种接地方式的危害较小,能够避免过电压的情况发生,此外,中性点经小电阻接地方式能够控制流接地点的电流在500A左右,大大提高了电网自身的绝缘水平,是一种较为安全的接地方式。
[1] (一)优点与缺点分析这种接地方式的优势在于,当电力系统为单相接地时,不接地相电压的升高幅度较小,因此在一定程度上减少了设备过电压的情况发生,从而在无形之中提高了设备的耐压水平。
同时,在接地时,零序过流保护能够为电力系统提供良好的保护作用,大幅度的提升了电网供电的安全性。
除此之外,中性点经小电阻接地方式的缺陷也很明显,接地点的电流过大,会影响零序过流保护的正常运行,从而引起零序保护动作不及时或者拒动的情况发生。
此外,单相接地故障会给中性点经小电阻接地方式造成巨大的影响,不管是电流过大,还是线路故障,都会引起保护跳闸,从而影响电网供电的连续性。
(二)注意事项在选择中性点经小电阻接地方式的情况下,相关工作人员需要注意几个问题。
首先,应该注意电缆故障,这要求相关工作人员在进行电缆铺设时,应该配合电力系统的要求,避免永久性故障的产生。
中性点经小电阻接地方式在城市配电网中的应用探讨
中性点经小电阻接地方式在城市配电网中的应用探讨摘要:近年来,配电网中电缆线路数量的增多,直接导致配电网对地电容电流大幅度增大,致使单相接地故障时故障点的电弧不易自行熄灭,产生弧光接地过电压,损坏电缆、开关等电气设备。
所以中性点经消弧线圈接地或不接地的方式越来越不适应电缆数量较大的城市配电网,因此,本文主要从中性点电阻选择、保护整定角度对中性点经小电阻接地方式在城市配电网中的应用进行分析研究。
关键词:中性点;小电阻;配电网;应用引言小电流接地系统具有长时间带单相接地点运行的特性,其表现了对用户不间断供电的良好一面,因而在3.3kV、6kV、10kV、35kV、66kV电网中得到了普遍应用。
但是由于系统缺乏对单相接地故障的保护能力,存在不足之处。
1、中性点电阻选择如变电站10kV系统为单母线分段接线,变电站10kVⅠ、Ⅱ段母线电容电流均约35A,考虑近期大用户将接入,电容电流均增至50A以上。
考虑一台主变检修,另一主变带全部负荷和将来的增长,暂按系统单相接地电容电流100A进行接地电阻的选择和验证。
当IC=100A(IC为系统总的电容电流)时,若采用中性点不接地方式,用小电流接地选线装置或保护装置内工频量零序电流选线灵敏度毫无问题。
但考虑到单相接地故障可能发展为相间或三相故障,同时综合单相接地电容电流对设备的影响,统筹厂站实际运行诸多因素,采用中性点经小电阻接地方式为宜。
当IC=100A(IC为系统总的电容电流)时,该10kV配电网中性点接地电阻选择15Ω,即发生单相接地故障时流过电阻的额定电流IR=400A,其选择依据为: 1)从降低配电网过电压水平考虑。
系统内部过电压水平随着IR增加而降低(IR为单相接地故障情况下流过中性点电阻的额定电流)。
但当IR>4IC以后,降低过电压的作用已不明显且经济投资相对提高。
因此从降低系统内部过电压水平及两段母线并列运行时共用1台中性点电阻器来考虑,选配IR≈K×2×2IC(每段母线电容电流约为50A),K为考虑系统以后发展的裕度系数,取1~1.5。
浅谈10kV电网中性点经小电阻接地自动跟踪补偿消弧装置
浅谈10kV电网中性点经小电阻接地自动跟踪补偿消弧装置刘良玉
【期刊名称】《小水电》
【年(卷),期】2006(000)004
【摘要】随着电网、经济的发展,变电站10kV出线中,电缆所占比重越来越高,导致10kV系统的电容电流越来越大,远远超过了规程规定的10A(10kV为架空线和电缆线混合的系统).因此,需要在10kV电网中采用中性点谐振接地(经消弧线圈接地)方式.理想的消弧线圈能实时监测电网电容电流的大小,在正常运行时电抗值很大,相当于中性点不接地系统,在发生单相接地故障时能在极短时间内自动调节电抗值完全补偿电容电流,使接地点残流的基波无功分量为零.小电阻接地自动跟踪补偿消弧装置基本上能实现上述功能,能将接地故障电流限制在允许范围内,保证电力系统的可靠运行、人身及设备的安全.图1幅.
【总页数】3页(P31-33)
【作者】刘良玉
【作者单位】中国对外贸易中心,广东广州,510014
【正文语种】中文
【中图分类】TV7
【相关文献】
1.在6-10W配电网运行的自动跟踪补偿消弧装置中性点位移电压偏高的原因分析及对策 [J], 林玉怀
2.中性点不接地系统中接地故障分析及接地变、自动跟踪补偿消弧线圈的运用 [J], 姜楠
3.偏磁式消弧线圈自动跟踪补偿装置及配套选线装置在电网中的应用 [J], 王玮;李永胜
4.自动跟踪消弧补偿装置与故障转移接地装置现场故障处理对比试验及分析 [J], 晏锋;廖志军;刘伟平;周菊根;杨博;郭成
5.自动跟踪补偿装置在10kV电网中的应用 [J], 曾洁
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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。
消弧线圈并联小电阻多模块接地系统的分析与应用
消弧线圈并联小电阻多模块接地系统的分析与应用摘要:通过运用消弧线圈并联小电阻接地的方式,能够快速对接地故障进行有效处理,在高压配网架空线路建设过程,这项应用技术已经逐渐被应用其中。
本文首先对不同接地方式做了比较与分析,指出了消弧线圈并联小电阻接地方式的优越之处,之后针对当前消弧线圈并联小电阻多模块接地系统的原理以及相关设备进行概述,同时结合实际工程,分析消弧线圈并联小电阻多模块接地系统的实际应用成效,以供参考。
关键词:消弧线圈;并联小电阻;接地系统;实际应用1.前言在电力系统运行过程中,其中性点接地方式对其在安全运行以及电磁环境等具有一定的影响,长久以来,因为高压配电网建设还不够完善,某些省份10KV 配电网大量采用中性点不接地的运行方式,这种方式运行维护成本较低,允许电网在单相接地时短时间带故障运行,曾被广泛使用。
但是随着目前城乡电网一体化与供电线路电缆化的推进,在电网系统中的容性电流迅速增加,单相接地故障发生后,流经故障点电流增大导致接地电弧难以熄灭,对电压设备和人员的生命财产都带来了不容忽视的安全隐患,因此研究安全可靠的中性点接地方案对电力系统的供电可靠性、继电保护、人员安全、设备安全、绝缘水平、稳定运行十分重要。
2.接地方式现状与存在问题就当前行业内应用比较广泛的电力系统接地方式而言,主要有三种:即中性点直接接地、中性点经电阻接地以及中性点经消弧线圈接地。
其中中性点经消弧线圈或高阻接地系统都成为是小电流接地系统,当前我国大多数变电站采用的主要运行方式为中性点经小电阻或者是经消弧线圈两种接地方式,并且这种应用方式呈现不断上升的趋势应用,另外这两种方式都具有自身相应的特征,能够使用不同形式的电网运行中。
原有的中性点接地方式无法适应当前运用电缆出现为主要的程式配电网的应用要求,关于中性点经小电阻接地方式,其在应用过程中电阻的阻值相对而言比较小,在进行系统单项接地过程中,控制流过接地点电流为100-500A左右,若在运行过程中发生故障现象,流过接地点的电流就会采取相应的零序电流保护程序,及时将存在故障的电路进行切除操作。
中性点经消弧线圈接地系统接地方式分析开题报告
遵循电压、电流互换特性这一基本理念,选定不同电压等级电网的中性点接地方式,一般均可获得比较满意的结果。
研究电力系统中性点接地方式的主要目的,在于正确认识和处理系统中最常见的单相接地故障问题。在选定不同电压等级的电网(和发电机)的中性点接地方式时,应当力求将单相接地故障时的不良后果限制到最低限度,同时使运行费用最低和效益投资比最高。简言之,电力系统的中性点接地方式是一个系统工程问题。
近年来我国引进了大量的国外设备由于各国的接地方式不同各国设备的设计标准也不一致特别是设备的耐压不同要使用这些设备首先必须确定电力系统的接地方式而电缆线路越来越多电容电且随着电力网络的扩大和城市总输电线路的入地化流越来越大限制单相接地故障电流变得非常迫切
毕业设计(论文)开题报告
题目述
1.国外研究现状
配电网接地方式的问题在世界各国是一个很有争议的热点。为了减少单相接地故障造成的危害,各国采用了不同的法。
第一次世界大战期间,德国人首先提出并发明消弧线圈,提出了经消弧线圈接地的电力系统谐振接地方式,于是当时该国在各种电压等级的电网中性点广泛地采用了经消弧线圈接地方式,电网电压范围为30~220kV,后因220kV电网中事故较多,19世纪60年代初就不再应用消弧了。在柏林市的30kV 电网中,共有电缆1400km,其电容电流高达4kV,也采用了经消弧线圈接地的方式。
前苏联曾经规定3~66kV电网中性点采用经消弧线圈接地方式,莫斯科市配电电缆网络至今仍是中性点经消弧线圈接地的运行方式。
在美国的电力系统中,经常采用能够快速切出故障的方式,因此一直采用中性点直接接地和经低电阻、低电抗的接地方式、并配合快速继电保护和开关装置瞬间跳开故障线路。在美国电力系统中22~70kV电网中直接接地占大多数,约有71%、经电阻接地或小电抗接地约各占6.5%、不接地约占10%、经消弧线圈接地约占6%。
浅谈10kV配网接地方式改进措施
浅谈10kV配网接地方式改进措施发表时间:2016-04-28T15:03:19.407Z 来源:《电力设备》2015年第11期供稿作者:华卫达[导读] 深圳供电局有限公司本文就中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地两种方式的一些改进措施进行探索,供同行借鉴参考。
(深圳供电局有限公司广东.深圳 518000)摘要:配电网的中性点接地对于供电的可靠性及设备的绝缘有着直接的影响。
传统的不接地方式存在着太多的问题,已不适合当前供电的现状。
本文就中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地两种方式的一些改进措施进行探索,供同行借鉴参考。
关键词:10kV配电网;中性点接地方式;消弧线圈一、中性点接地方式电网系统中的中性点接地所指的是中性点与参考地间的电气连接,它为10KV电网的运行提供安全保障。
一般的10kV配网采用的是小电流接地方式,当然偶尔会发生单相接地故障,但这些故障由于短路电流较小,系统因此可以带故障运行一段时间,提高了供电的水平。
二、中性点不接地架空线路主要以中性点不接地方式为主,在运行当中如果发生单相接地故障,因为流过故障点的电流只是电网对地的电容电流,在单相接地故障电容电流IC<10时,接地电弧通常会自动熄灭,在一段时间内能够带故障运行,一般允许带故障连续供电2个小时,提高了供电可靠性,但由于要求电气设备具有极高的绝缘水平。
当IC>10A时,接地点电弧难以自熄,不能释放对地电容中的能量,可能产生过电压等级相当高的间歇性弧光接地过电压,且持续时间较长,对网内绝缘薄弱设备造成威胁,引发两相接地故障,导致停电事故。
更严重的,会使得系统内谐振过电压引起电压互感器熔断器熔断,烧毁TV和主设备。
其次,小电流接地系统选线装置的选线准确率较低,不能准确地检测出发生接地故障的线路。
发生单相接地故障后,一般采用人工试拉寻找接地点,会造成非故障线路的不必要停电。
所以要采取办法减少接地电流,加强配电网的供电可靠性,这就需要对接地方式进行一些改进的措施了,即采用中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接地两种方式。
热电厂35kV系统中性点经消弧线圈接地方式的分析
热电厂35kV系统中性点经消弧线圈接地方式的分析热电厂35kV 系统中性点经消弧线圈接地方式的分析摘要:介绍了热电厂35kV 系统中性点经消弧线圈接地方式的运行状况,就35kV 系统主接线结合新型自动跟踪调谐消弧线圈的应用,针对不同消弧线圈连接方式进行分析比较,并作出相应结论。
关键词:接地方式;消弧线圈;系统中性点热电厂35kV 系统中性点采用经消弧线圈接地的运行方式,实际运行中取得了良好的效果[1]。
随着改革开放的深入以及公司向特大型企业转变的步伐日益加快,生产规模愈来愈大,近年来35kV 系统电缆出线不断增加,由此引起的系统单相接地电容电流增大,要求及时切除故障以防止事故扩大。
热电厂35kV 系统以电缆出线为主,母线运行方式复杂,加上即将开工建设的35KV 系统IV 段母线,采用何种消弧线圈及其连接方式以适应新的主接线形式(特别是35KV 系统IV 段母线),在各种运行条件下满足系统对消弧线圈的要求,这一问题在35KV 系统IV 段母线前期工程设计中必须加以注意和完善。
.1.消弧线圈及其连接方式的选择1.1 自动调谐消弧线圈随着公司生产规模不断扩大,35KV 系统母线上所带的出线负荷不断增多,原来手动调匝式消弧线圈暴露出一定问题[1],为了综合解决出现的问题,热电厂于2000 年下半年对35KV 系统的4 台消弧线圈(#0、1、2、5 消弧线圈)进行自动调谐改造,装置采用上海思源电气公司开发研制的XHK--II 型消弧线圈自动调谐及自动选线成套装置,该装置可以根据电网参数的改变自动调整有载调节开关的分接头位置以达到最小残流(<5A) 、最小脱谐度(-5%~5%)、抑制弧光过电压等的最佳补偿效果;过补偿、全补偿及欠补偿多种运行方式可根据要求在运行中灵活变换,限制了系统中性点谐振过电压的产生,确保不出现在单相接地故障时因无消弧线圈补偿而引起的最大过电压达到3.5pu 的不利情况;可对电网的电容电流、消弧线圈电流、残流、消弧线圈分接头位置及中性点位移电压进行在线检测,为电网分析提供可靠依据;调谐操作可手动、自动任意选择;多套调谐装置可并联运行,能最大限度适应运行方式的改变。
工业10kV电网中性点经小电阻接地分析
工业 10kV电网中性点经小电阻接地分析摘要:近年来,我国的工业化进程有了很大进展,对电能的需求也在不断增加。
10kV电网全部由电缆线路组成,当前采用中性点经消弧线圈接地的运行方式,当单相接地故障发生时不能准确选线,难以迅速切除故障电缆,给生产带来安全隐患.综合分析工业企业的多种运行方式并结合中性点经小电阻接地技术原理,提出10kV电网中性点经小电阻接地的解决方法.经资料收集和理论分析,结果表明:采用10KV电网经小电阻接地的方法,能有效降低单相接地故障发生时的瞬时过电压,并有较大的故障电流,可以使保护装置准确选线、降低线路故障对公司造成的损失。
本文首先分析了常见的单相接地保护发信存在的弊端,其次探讨了10kV侧电网中性点经小电阻接地方法,以供参考。
关键词:工业10kV电网;中性点经小电阻接地;单相接地引言随着城市配电网规模扩大和地下电缆的大量采用,配电网对地电容电流大大增加,中性点采用消弧补偿方式在工程中实施困难。
我国配电网多采用中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地方式,单相接地的故障电流较小,给故障诊断带来了困难。
同时在采用中性点经消弧线圈接地的连接方式的时候,暂态过电压和工频过电压都非常高,补偿电网的运行也相对复杂,中性点经消弧线圈接地系统内的零序网络、补偿线圈和接地电容构成的串联电路非常相似,一旦参数的配合存在不合理的地方,就很容易出现谐振过电压较高的情况。
小电阻接地方式能够克服不接地系统的铁磁谐振与经消弧线圈接地系统的串联谐振过电压问题,且在发生单相接地故障时故障特征相对明显,有助于快速检测并及时切除故障,减少对设备甚至人身安全的危害,在部分地区得到广泛应用。
1.经消弧线圈接地与经小电阻接地方式特点中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障后,故障电流较小,电弧易在电流过零时自然熄灭,且系统线电压保持对称。
因此,对可带故障运行的电网,中性点经消弧线圈接地方式可提高其运行稳定性。
而工业10kV电网发生单相接地故障后,不要求电网带故障运行,且为保证生产安全,要求故障可以迅速被切除。
浅述电力系统中性点接地方式
浅述电力系统中性点接地方式摘要:随着社会的不断发展,传统的电网运行标准已不能满足人民日益增长的美好生活需要这一主要矛盾,这就促使我国对电力系统安全、稳定、可靠运行提出了新要求,新标准。
在我国的城市电网及厂矿企业的供电系统中,大部分电网接地方式有三种:一种是中性点经消弧线圈接地方式;另一种是中性点经小电阻接地方式;最后一种消弧线圈并联小电阻接地方式,这是近些年电网发展中新提出的一种接地方式。
三种接地方式各有不同特点。
本文浅述以上三种接地方式在电力系统中的具体运用和相互的不足与互补关系。
关键词:小电阻接地;消弧线圈接地;弧线圈并联小电阻接地针对中性点经小电阻接地方式和中性点经消弧线圈接地这两种接地方式存在诸多缺陷,因此部分专家学者提出了消弧线圈并联小电阻接地方式,兼顾了小电阻接地和消弧线圈接地的优点并有效避免了其他两种接地方式的缺点,相比单纯的小电阻接地,降低了单相接地引起的跳闸率,而经消弧线圈接地的优势是能够较好的选择接地线路并实现跳闸。
1、三种接地方式的工作原理1.1中性点经小电阻接地方式工作原理中性点经小电阻接地方式中,一般接地电阻阻值较小,在系统单相接地时,控制流过接地点电流100A—500A左右,故障发生时,流过接地点的电流启动零序电流保护动作,迅速切除故障线路。
1.2中性点经消弧线圈接地方式工作原理中性点经消弧线圈接地的系统,也称谐振接地系统。
系统中性点与大地之间接入消弧线圈之后,当发生单相接地时,接地处的接地电流就会减小,消弧线圈是一个具有铁芯的电感线圈,线圈的电阻很小,电抗很大,消弧线圈的铁芯留有间隙,填以绝缘纸板,以避免饱和,它的线圈有分接头可调整匝数,以改变其电抗的大小。
1.3消弧线圈并联小电阻接地方式工作原理中性点经消弧线圈并联小电阻接地系统发生单相接地故障时,系统根据已测量的电网电流值计算出需要补偿的电感电流,然后控制可控电抗器输出补偿电流。
瞬时接地故障由电感电流补偿后,电弧熄灭,接地故障自动消除恢复正常状态,从而避免了小电阻接地方式中一有故障立即跳闸,使线路跳闸率居高不下的缺陷得到有效解决。
关于中性点经小电阻接地方式在运行中存在问题分析(黄)
关于配电网中性点经小电阻接地方式的分析李景禄1、李政洋1、张春辉21.长沙理工大学湖南长沙4100762.长沙信长电力科技湖南长沙〔410076〕摘要:本文对配电网中性点小电阻接地方式、对铁磁谐振过电压的消除、对弧光接地过电压的限制及对电网的适用性进行了分析。
分析了小电阻接地方式故障点的接地阻抗对零序保护的影响,特别比照分析了架空线路绝缘子闪络造成的瞬时性故障和架空绝缘导线断线接地时对零序保护的影响,认为:小电阻接地方式使供电可靠性下降的原因是架空线路绝缘子闪络时故障电流大,足以启动零序保护,而在架空绝缘导线断线接地时由于接地点接地电阻大会使零序保护“失灵”。
因而小电阻接地方式仅适用于纯电缆网络,不适用于架空线路为主或架空电缆混合网。
关键词:小电阻接地方式、单相断线、过渡电阻接地、人身安全Analysis of Neutral Point via Small Resistance Grounding MethodOf Distribution NetworkLi Jinglu1、Li Zheng Yang1、Zhang Chunhui2(1.Changsha University of Science and Technology.Changsha 410076,China;2.Changsha Xinchang Power technology co., LTD.Changsha 410076,China) Abstract: In this paper, the distribution network neutral point via small resistance grounding method, elimination of ferroresonance overvoltage, the limitation on the over-voltage of arc light earthing and analyzes the applicability of the power grid. Analysis of the impact of small resistance grounding fault point grounding impedance of zero-sequence protection.Special analysis of the overhead line insulator flashover caused by instantaneous fault and overhead insulated wire break ground on the influence of zero sequence protection.Draw the conclusion: the cause of the small resistance grounding mode led to the decrease of the power supply reliability is overhead line insulator flashover fault current is large enough to start thezero-sequence protection,in overhead insulated conductor break ground, because the ground point grounding resistance congress to make zero-sequence protection "failure".So small resistance grounding method applies only to pure cable network, is not suitable for overhead line or aerial cable hybrid network.Key words: Small resistance grounding method;Single-phase line break;Transition resistance grounding;The personal safety0、引言配电网中性点经小电阻接地方式由于内过电压水平低,在单相接地故障发生时可以通过零序保护及时切除故障线路而广泛应用于以纯电缆线路为主的配电网。
主变低压侧中性点“接地变 消弧线圈”接线方式改为“接地变 小电阻”的必要性和可行性调研
主变低压侧中性点“接地变+消弧线圈”接线方式改为“接地变+小电阻”的必要性和可行性调研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一些,瞬时性的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。
从我们(50MW)电站的情况来说,运行环境并不是很恶劣,出线缆也并不是很多,只有三条出线缆路,如果要改为经小电阻接地的话,那每次接地发生瞬间就会跳闸,造成供电可靠性就会下降;消弧线圈接地改成小电阻接地,主要是由于运行的线路比较长,翻山越岭经常坐着受到天气的状况影响或者说线路比较多,两个小时之内查不到接地,只是这种情况下才应该改,别的情况下不应该改,如就只是接地电流比较大可以选择并联消弧线圈的这种方式来消除,暂时不应该用接地电阻。
因为有两点:一是我站(50MW)电站线缆距离短;二是出线缆并不多,也不受天气状况的影响,线缆接地比较好查。
随着电力事业日益的壮大和发展,这种方式已不满足电网要求,现在的电网中电缆电路增多,电容电流增大;此时接地电阻不可能瞬间熄灭,就会产生(1)电弧接地过电压,一但时间过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)电弧造成空气离解,破坏周围空气的绝缘,容易发生相间短路。
严重威胁电网设备的安全运行。
为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电压、电流,使接地保护可靠动作,为了解决这样的办法,接地变就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,绕组中流过很小的励磁电流。
由于每个铁芯柱上两段绕组绕向相反,同心柱上量绕组流过相等的零序电流呈低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。
即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,面对零序电流来说,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。
浅析中性点经消弧线圈接地方式
浅析中性点经消弧线圈接地方式
文祺禄
【期刊名称】《低碳世界》
【年(卷),期】2018(000)009
【摘要】在中性点不接地的电网中,经消弧线圈接地非常普遍,它可以自动补偿电网单相接地的电容电流,并能够根据具体的情况进行过补、欠补、全补.同样能运用手动进行固定补偿,采取自动运行状态时,能够自动的实现补偿,让故障点的残余电流达到限定值以下,可以明显的增加电网供电的可靠性和安全性,此外,能够降低接地过电压.本文首先介绍了消弧线圈的类型,重点介绍了相控式消弧线圈,然后结合实际案例给出了中性点经消弧线圈接地方式,希望本文的工作能为从事相关工作的人员提供一定的指导和帮助.
【总页数】2页(P103-104)
【作者】文祺禄
【作者单位】四川宏业电力集团有限公司锦隆鑫分公司,四川成都610041
【正文语种】中文
【中图分类】TM862
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消弧线圈补偿度,再根据非故障线路的零序电流在该过程中基
本不变而故障线路有明显变化这一理论进行故障选线的装置。
但这两种方法都不适用于消弧线圈分散设置的 35kV 配电网。
缺少一种不依赖于专用零序电流互感器即可准确进行故障选
线的小电流选线装置仍是影响中性点经消弧线圈接地方式应
用的主要因素。
7 结语
综上所述,作者认为设置消弧线圈的理想办法是在系统电 源侧变电站配置一台具有尽可能大可调容量 (至少要达到 100A)的消弧线圈,该消弧线圈应装设在线测量电容电流和自 动调整容量的装置。同时根据系统的电容电流水平分散设置足 够数量的消弧线圈(不必具备自动调整功能),分散设置的消弧 线圈单台容量不要超过集中设置的消弧线圈的调节能力。电源 侧的消弧线圈应正常运行在分接挡位的中间位置。以减小运行 方式改变时分散布置的消弧线圈突然退出运行给系统补偿能 力带来的影响,此外应尽可能地配备高质量的小电流选线装 置。■
0.0033、0.0027 (木 杆 塔 、 金 属 或 水 泥 杆 塔 时 再 增 大 10 ~
12%),计算线路为电缆线路时,K 的计算公式为:K(95+1.44S)/
(2200+0.23S),S 为电缆芯线截面积,m m 2。
根据式(1)、(2)可容易地计算出电容电流,对于 10kV 配电
网,如电缆线路超过 16km ,电容电流将超过 29.7A。考虑到一
6 采用中性点经消弧线圈接地方式时应注意的问题
(1)集中补偿与分散补偿的比较。实际应用中两者的不同 主要表现在补偿容量上。国内厂商能够提供的消弧线圈最大容 量是 2.4MVA,能够补偿大约 110A 的电容电流,因此,消弧线 圈集中补偿方式最大只能补偿 100A 左右的电容电流,而分散 补偿方式可以补偿的电容电流在理论上是无限的。
电容电流的增加百分比,对于 10kV 系统取 16% 、对于 35kV 系
统取 13% ;∑icn 为架空线路和电缆单相接地的电容电流之和,
任一线路的单相接地电容电流 icn 为:
icn= KUeL
(2)
式中:Ue 为线路额定电压,kV;L 为线路长度,km ;K 为经验
系数,如计算线路为架空线路,有、无避雷线时 K 分别取为
助于零序电流保护各级之间的配合,及满足高电阻接地时动作
灵敏系数的要求。中性点电阻值如选择得过低,将造成两个不
利的后果:对通信线路干扰大,增加了人身触电的危险性。
(3)接地电阻安装位置的选择。接地电阻必须安装在电源
侧变电站,一般可直接安装在变压器中性点处。但如果此处变
压器的连接组别为△接线,如前文所述,接地电阻需借助于接
(3)Y0- △:这是一种非常适合采用集中设置接地的情况, 可经消弧线圈接地也可经小电阻接地,但并不适用于分散补偿 的接地模式。
(4)Y0- Y0:这是一种最为灵活的组合形式,理论上经小电 阻接地、消弧线圈集中补偿及消弧线圈分散补偿均可采用。但 实际配电网中由于受变压器连接组别的限制,很少出现这种组 合形式。有些地区为了应用这种组合形式,对 35kV 主变压器采 取了特殊的 Y0/Y0/△连接组别,其中的△绕组是平衡绕组,仅用 于提供三次谐波电流通道。
地变“制造出”的中性点才能够安装,接地变的安装地点有两个
选择:母线上或主变压器出口。作者认为接地变应安装在主变
压器的出口处,主要原因是既不占用出线间隔的位置,又可提
高供电可靠性。
(4)选择中性点经小电阻接地方式时,一个系统中只能有
一个接地点,不允许两个或更多的中性点电阻并列运行,且不
允许失地运行。因此理想方式是中性点电阻与主变压器同步投 切。例如,一变电站 35kV 侧主接线形式为单母线分段,每段母 线上有一台主变。两段母线并列运行时,应只投入一个接地电 阻;分列运行时,每段母线均投入一个接地电阻;一台主变停 电,另一台主变带全站负荷运行时,也应只投入一个接地电阻, 且最好投入运行主变侧的接地电阻,以免出现主变保护动作跳 开分段开关后运行母线失去中性点的情况。
(3)
式中:R 为中性点电阻,;Up 为系统相电压,V;Ic 为系统单
相接地时的电容电流,A。实际上由式(3)计算出来的中性点电阻
值是一个满足继电保护装置动作要求的最大值,实际应用时可
选择为比计算值稍大的数值。上海电网的实际经验表明,选择
较高的接地电流水平有利于使整定值躲过区外单相接地故障
时由电流互感器和零序滤过器误差所引起的不平衡电流,且有
1 中性点接地方式的现状
长期以来解决电缆导致电力系统电容电流过大的问题主 要有两种方法,即中性点经消弧线圈接地和中性点经小电阻接 地。
20 世纪 80 年代以前,我国在 35kV 配电网中大多采用经 消弧线圈接地方式,最近十几年以来陆续有城市采用小电阻接 地方式,如上海、天津;这两种接地方式在 10kV 配电网中均有 应用。
5 采用中性点经小电阻接地方式时应注意的问题
(1)一次设备绝缘水平的选择。中性点经小电阻接地后,由
于发生单相接地时非故障相的工频电压升高值较小,且故障切
除时间较短,因此部分电网选用了相电压水平的产品,如电缆、
避雷器等,运行情况良好。
(2)零序电流水平和接地电阻的选择。
IEEE143 标准规定,15kV 及以下的低电阻接地方式电网
引言
随着城市电网的不断发展,电缆在我国许多城市电网中的 使用率越来越高,许多公用变电站的出线已大部分或全部改成 电缆线路,电缆线路的大量应用在提高配电网供电可靠性的同 时也带来了新问题,即电力系统电容电流的不断增长,如实测 的某城市一 35kV 配电网电容电流高达 200A 以上,如此大的 电容电流将严重危及配电设备的安全运行。
3 电容电流的估算
选择某系统的中性点接地方式时,应先了解该系统的电容
电流大小,计算电容电流大小的方法有直接试验法、间接试验
法、精确计算法、图表估算法、经验估算法等。最简单方便的是
经验估算法,即根据经验公式和本系统内架空线路和电缆线路
的长度粗略估算电容电流:
IC=(1+ K)∑icn
(1)
式中:IC 为系统电容电流之和;k 为由配电设备造成的电网
(1)△- Y(0 不是表示某台变压器的连接组别,而是表示某 线路两端变压器连接组别的配合,下同):采用经小电阻接地或 消弧线圈集中补偿的接地方式时都必须采用专用的接地变制 造一个中性点,也可借助于二次变电站的一次线圈侧引出的中 性点而采用消弧线圈分散补偿接地方式。
(2)△- △:经消弧线圈接地或经小电阻接地都必须借助接 地变,因此只能选择集中接地模式。
般 10kV 系统一段母线上的出线不多于 6 回,可得到如下结论:
在负荷密度较大、供电半径较小的城市 10kV 配电网中,可采用
10kV 母线分列运行的方式将电容电流限制在 30A 以下,从而
可采用投资较小的中性点不接地运行方式。而对于 35kV 配电
网而言,一旦电缆线路超过 2km ,电容电流就会超过 30A。
实际上,究竟采用哪一种方式在我国的理论界和工程界中 也存在着分歧。有关规定“:3~10kV 架空线、35kV、66kV 系统, 单相接地故障电容电流超过 10A,或 3~10kV 电缆线路系统单 相接地故障电容电流超过 30A 时,应采用消弧线圈接地方式”; 还有规定:“6~35kV 主要由电缆线路构成的送、配电系统,单 相接地故障电容电流较大时,可采用低电阻接地方式,但应考 虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的 影响、对通信的影响和继电保护技术的要求以及本地的运行经 验等”、“6kV 和 10kV 配电系统以及发电厂厂用电系统,单相接 地故障电容电流较小时,为防止谐振、间歇性电弧接地过电压 等对设备的损害,可采用高电阻接地方式”。从这些标准的规定 来看,两种接地方式均可采用,具体采用哪一种应根据各地实 际情况选择,标准针对 10kV 架空线系统和电缆系统给出了两 个限值 10A 和 30A,但对于实际电网中最为常见的混合系统没 有做出明确的规定。
中工业设施的接地故障电流应限制在 400A 以下。广州 10kV
配电网的零序电流应限制在 400A 以下;上海的 35kV 配电网
将零序电流限制在 2kA 或 1kA 以下,天津的 35
一般来说,中性点电阻可按如下公式选择:
R=Up(/ 2~ 3)Ic
需说明的是,电缆线路的电容电流可由试验得到的三相电
容值计算得到,而电缆的三相电容值测试是交接试验中的常规
项目,因此计算 K 的经验公式仅供参考。
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广东科技 2009.3. 总第 208 期
电力建设 专栏
4 变压器连接组别对中性点接地方式的影响
变压器连接组别对中性点接地方式的影响很大。主变压器 绕组的连接组别主要有△、Y0 两种。对于 10kV 配电网,由于受 客观条件的限制只能采取集中设置中性点接地装置的模式。对 于35kV 配电网,根据电源侧变压器二次线圈和负荷侧变压器 一次线圈的不同连接组别,可列出如下常见的几种组合形式:
中性点经消弧线圈接地方式有以下优点:单相接地时,由
于消弧线圈的电感电流可抵消接地点流过的电容电流,使流过 接地点的电流较小,可带单相接地故障运行 2h。对于配电网中 日益增加的电缆馈电回路,虽然接地故障的发生概率有上升的 趋势,但因接地电容电流得到补偿,所以单相接地故障并不会 发展为相间故障。但采用该种接地方式时,系统有可能因运行 方式改变造成欠补偿从而引发谐振过电压。目前运行在配电网 中的消弧线圈的结构多为手动调匝,必须退出运行才能调整, 且在线实时检测电网单相接地电容电流的设备很少,因此消弧 线圈在运行中不能根据电容电流的变化及时地进行调节,不能 很好地起到补偿作用。中性点经小电阻接地时,原则上一个配 电网中只能有一个接地点,否则会导致零序电流过大,进而损 坏设备或使保护失去选择性;中性点经消弧线圈接地时,接地 点的数目不受限制,可在该系统电源侧只设置一台消弧线圈接 地来进行集中补偿,也可在负荷侧公用变电站的高压侧设置多 台消弧线圈来进行分散补偿,或者两者均采用。