10 kV小接地配网系统接地故障综合保护方案的研究
10kV配电线路出现接地故障的原因分析与对策研究
(2)雷击闪络造成线路故障。电线被闪电击中,瓷瓶闪光灯接地。这是雷暴故障的常见原因。
(3)设备部件老化,绝缘子破裂等故障这是在阳光充足的条件下失败的常见原因。
(4)倒杆或断线等原因造成故障。当生产线老化时,很容易导致钢筋掉落,生产线断裂,造成长期失效,严重威胁人身安全。
4、措施分析
配电线路的接地屏障不仅影响电力系统,还对人们的生命财产构成威胁。根据上述分析的原因,我们提出了以下措施:
②施工事故、失误造成故障。长臂机械撞击线,施工车撞杆,挖掘机挖掘电缆会造成严重的接地故障。
③人为外力因素造成接地故障。在线下放风筝和窃电设施等人为因素导致故障。
(1)充分发挥配电网自动化运行的作用,利用GPS技术定位塔架和配电位置,采用先进的故障定位方法准确定位故障。通过遥控分级操作,准确排除故障,最大限度地减少故障范围;加快小电流接地自动选线装置的安装,及时系统,有效地排除单相故障,降低单相接地故障的危害。
(2)相间短路故障。10kV线路相和相通过金属导体或非金属导体形成环路,导致线路过电流。
(3)三相短路故障。三相10kV线路形成穿过金属导体或非金属导体的环路,导致线路过电流。
通过对电力运行事故的分析,发现单相接地故障最多,达到电力事故的80%左右,两相短路故障小,达到15%左右。三相短路几率最小,达到5%左右。
2、10kV配网故障的危害分析
2.1对变电站设备造成危害
当配电网络系统中发生单相接地故障时,变压器铁心的电流饱和,激励电流显着增加。产生的大量热量将使变压器烧毁,同时产生高于正常电压的谐振过电压,并且变电站装置将被击穿并烧毁。
10kV 配网单相接地故障分析及处理方案分析
10kV 配网单相接地故障分析及处理方案分析摘要:在 10kV 配电网故障中,单相接地状况时常发生,因为中性点非有效接地模式被广泛应用,之后在此基础上减少了故障停电时间,但是无法进行准确选线操作,使得诸多问题滋生。
在仔细分析故障成因的前提下,通过故障预防、合理选线以及故障处理等来从根本上提升配电安全性能,使接地故障发生率得以降低。
本文对 10kV 配网单相接地故障分析及处理方案分析进行了探讨。
关键词:10kV 配网;单相接地;故障;处理方案10kV 输电线路,在架设的过程中,需要施工人员具有较高的技术水平,并且在杆塔上,有着较的节点,且容易受到多种外力与内力的影响,导致其运行质量较低,因此,需要检修人员及时对其接地故障问题进行发现,并且采用科学的方法对其故障位置进行定位、解决,最终促进其顺利输电。
10kV 配网单相接地故障原因分析雷电危害与污闪故障当前农网工程与村村通电工程相继实施,配变数量急剧攀升,使得整体系统覆盖面不断加大,所以此时受雷击概率也会有所增加。
需要注意的是,直击雷危害较为多发,加之系统自身防雷力度缺失,所以绝缘质量与耐雷效率较低,还有就是地闪与云闪形成的感应过电压均会存在一定威胁性,随之便会出现接地故障。
绝缘子污秽闪络放电阶段,绝缘子会被严重烧伤,此种情况出现也会造成接地故障。
铁磁谐振过电压电网规模日渐扩大,网络对地电容也会相应增加,此网络结构体系中,电磁式电压互感器设备与相关空载变电器设备,二者非线性电感较大,并且感抗占主导地位,而容抗则位于次位,倒闸操作时,铁磁谐振会出现过电压,基本绝缘薄弱位置会被攻击,致使接地故障产生。
线路质量低线路安装质量较低且布局较不科学,部分线路并未进行规范式安装,具体交叉跨越距离远远不足,而部分线路在进行安装操作前也没有进行绝缘子逐个遥测绝缘,交流耐压试验环节被忽略会使配变安装接地电阻难以达到预期要求,避雷器设备安装前尚未进行及时检测,低压侧位置处没有安装相应避雷器设备。
10kV小电阻接地系统配电网的接地故障分析
10kV小电阻接地系统配电网的接地故障分析摘要:以电缆为主体的10kV城市电网,由于电缆线路的对地电容较大,随着线路长度的增加,单相接地电容电流也会增大。
现行经消弧线圈接地的配电网中,为补偿越来越大的接地电容电流,消弧线圈增容改造成本逐渐增大,加上消弧线圈小电流选线困难、过电压水平高等缺点,为保障人身和设备安全,供电局城市配电网开始逐步推广使用小电阻接地系统,其相比于消弧线圈接地系统更加适用。
关键词:小电阻;接地系统;运行方式1中性点接地方式对比分析1.1经消弧线圈接地变电站主变压器10kV侧多为三角形接线方式,当10kV配电网发生单相接地故障时,由于不构成回路,流过故障点的是线路对地电容形成的容性电流,每相对中性点电压及相间的线电压保持不变,整个系统带故障维持运行2h。
系统中性点消弧线圈通过产生电感电流补偿对地的电容电流的方式,使流经故障点的电流保持在10A以下,起到消除接地点电弧的作用,有效提高瞬时接地故障时的供电可靠性。
1.2经小电阻接地系统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会构成并联回路,流经故障线路零序电流很大,通过线路自身零序保护就能快速动作切除故障,不存在选线问题。
由于能快速隔离故障,故障线路相电压升高的时间很短,减少了人身触电风险,绝缘要求也有所下降。
小电阻接地方式中,10kV出线的零序电流互感器只需接入自身线路保护,依靠线路保护自身配置的零序过流或限时速断保护就对线路接地故障有较好的灵敏度,不用配置额外的选线控制器及连接回路。
同时电阻为耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,可有效消除由于各种原因引起的谐振过电压和间歇性接地电弧过电压。
但需要注意的是,中性点采用小电阻接地方式时,故障点的接地电流十分大,故障点附近的跨步电压高达几千伏,如果保护装置没有快速切除故障,容易击穿接地点附近设备的绝缘,引起相间故障或人身事故。
同时,对于瞬时性或永久性的单相接地故障,线路保护均会动作跳闸,跳闸次数会增多,从而影响用户的正常供电。
10kV小电阻接地系统单相接地故障分析及应对措施
Telecom Power Technology设计应用小电阻接地系统单相接地故障分析及应对措施郝会锋(广东电网汕头濠江供电局,广东汕头随着我国配电网自动化水平不断提高,配电网故障的快速预防和处理技术应用变得越来越普遍。
由于我国的配电网覆盖面广,所以配电网故障率也相应较高,其中80%以上都为单相接地故障。
随着城市电缆配网规模的日益扩大,中性点经小电阻接地方式因其可以有效抑制过电压而变得越来越普遍。
但在这种接地方式下,金属性接地短路可能将产生较大的零序电流,从而会导致断路器跳闸,这严重影响了电力系统的安全稳定运行。
为研究小电阻接地系统电缆线路发生单相金属性接地短路的基本规律,介绍了某供电企业电缆小电阻接地方式下的两起金属性单相接地故障,分析了故障发生后的处理过程和可能导致故障产生的原因,最后给出预防性建议,从而加强了配电电缆线路;配电网;短路故障分析;单相短路;金属性接地Analysis of Single Phase Ground Fault in 10 kV Low-resistance GroundingSystem and CountermeasuresHAO Hui-fengShantou Haojiang Power Supply Bureau of Guangdong Power GridTelecom Power Technology经小电阻接地,此举的目的是保证中性点电压不发生偏移,所以当发生单相接地故障时,非故障相电压不倍相电压,从而降低了系统的绝缘设备而对于电缆线路而言,由于电缆线路的电抗小于架空线路,所以其载流容量较大,且电缆线路的最,因此,电倍额定电压的情况下稳定可靠工作。
因此,为了保证电缆线路的安全性,我国部分10 kV 配电网电缆线路也会采用大电流接地的方式。
本文所电缆线路对应母线在中性点不接地系统方式下,单相接地故障的后各电气分量变化情况。
具体分析如下。
图意图。
健全线路的三相对地分布电容;障线路的三相对地分布电容;为母线。
10kV小电流接地系统接地故障处理及分析
率 。
接入电容器组 电流 回路 ,导致 消弧 装置不 能选 出故 障电容 器
2 事故 发 生 情 况 及 分 析
组 ,无法正确发出跳 闸信号 ,导致消弧装置不断在补偿 10 kV#
2.1 事故发 生情况
2电容 器 组 间隔 接 地 时 产 生 的 容 性 电 流 ,当 超 过 补 偿 时 间 10s
结 合 以往 运 行 经 验 ,以下 原 因 可 能 导致 “消 弧 装 置 异 常 ”告 安全稳定有着重要 的意义 。本次事故中 ,是 因为 消弧 装置没有
警 :①装 置本 身发生 故障 。②信 号 回路 缺陷 ,导致误 发信 。③ 接入 电容器 回路 ,导致 10 kV#1电容器组间隔接地 时消弧装置
技术研 发
TECHN0L0GY AND MARKET
1 0 kV小 电流 接 地 系统 接 地 故 障 处 理 及 分 析
周鹛威
(广 东电网有 限责任 公 司 东l莞供 电局 ,广 东 东莞 523000)
摘 要 :我局 10 kV系统 目前采用的 中性点接地 方式主要有经消弧线圈接地和经 小电阻接地两种 方式。选择 中性点接地 方式应考虑的主要 因素有 :供 电可靠性与故障范 围;绝缘水平 与绝缘配合 ;对 系统稳 定的影响 ;对继 电保护 的影 响;对通 信 与 信 号 系统 的 干扰 。 总体 上 我 局 lO kV接 地 系统 的 匹配 原 则 主要 是 全 电缆 系统 匹配 小 电 阻接 地 ,架 空 线 系统 匹配 消 弧 线 圈接地的方式 ,以满足供 电可靠性及保护速动性的要求。 以一起 10 kV小 电流接地 系统接地故障 实例 ,探讨 1O kV小 电流 接 地 系统接 地 故 障 处理 及 分 析 方 法 。 关 键 词 :地 接 系统 ;消弧 线 圈 ;小 电流 接 地 doi:10.3969/j.issn.1006—8554.2014.12.123
10kV配网小电阻接地运行研究
10kV配网小电阻接地运行研究随着经济建设和国家电网建设的快速发展,中、大型城市配电网主要以电缆网为主,在运行过程中,各回路的电容电流较大,约在100~1000A之间,现状变电站中性点采用不接地或经消弧线圈接地等方式已满足不了供电可靠性的要求。
10kV配电线路在我国配电系统中使用范围相当广泛,其在生产、生活中发挥的作用也举足轻重,但是目前我国多数的10kV配电线路还存在着许多的问题。
所以对10kV配网小电阻接地运行的研究就显得很重要。
标签:10kv配电;接地运行;措施配电系统是把最合适的电压按照用户需要的等级输送到用户端,因此配电系统是国家电力系统的重要组成部分。
对于我国主要城市中使用的10kV配电网必须满足用户的需求,并同时满足电网规划的合理性和经济性。
但是现如今配电系统普遍存在的问题是设备不够先进,配电网架构不太合理的问题,这必定对10kV 配电网的稳定性造成了影响,这也是我们对其稳定性分析的必要性。
关键在于正确找出10kV配电网存在的问题并采用合适的方法进行解决,才能实现其供电的可靠性。
本文将对10kV配网小电阻接地运行问题进行分析探讨。
1、概述1.1、小电阻接地系统的构成小电阻接地系统主要由接地变和小电阻组成。
其接线原理是通过接地变为主变10kV接线提供系统中性点。
对于接地变压器容量的选择,要求其与系统中性点电阻的选择相配套。
接地变常采用Z型接法,即将三相铁芯各个芯柱上的绕组分为长度相等、极性相反的两段,三相绕组则采用Z型接法构成星型接线。
其特点表现为:对正、负序电流呈现高阻抗,在绕组中流过的激磁电流很小;对零序电流呈现低阻抗,在绕组上只有很小的压降。
1.2、10kV配电网的典型接线模式1.2.1、单回路放射式接线模式主要是进行串联,这种接线模式是最基本也是最常见的接线模式,但是这种模式在现今社会有着很打的弊端,首先随着时代的进步串联的电气元件数量不断增多,而且功率也不断增加图。
随着这种情况的发生,供电线路失效的可能性会越来越人,因此,使用单回路放射式接线模式的供电可靠性会显著降低。
探究10kV配网线路接地常遇故障及解决方法
探究10kV配网线路接地常遇故障及解决方法摘要:10kV配电网作为城市电力供应的重要组成部分,其可靠性和稳定性对电力系统的正常运行至关重要。
然而,由于各种原因,10kV配网线路接地常遇故障,给电力系统带来了很大的安全隐患。
本论文通过对10kV配网线路接地常遇故障的探究,深入分析了故障的原因,并提出了相应的解决方法,以提高10kV 配网线路接地的可靠性和稳定性。
关键词:10kV配网线路;接地故障;解决办法110kV配网线路接地常遇故障的原因1.1设备老化和损坏设备老化是设备长时间使用后所固有的问题。
10kV配网线路中的设备,如绝缘子、开关、电缆等,经过长时间的运行,会受到电流和电压的作用,导致设备内部绝缘材料的老化和破损。
绝缘材料老化和破损会导致设备的绝缘性能下降,增加了设备发生接地故障的风险。
设备受到外部因素的侵蚀也是设备老化和损坏的原因之一。
10kV配网线路常常处于室外环境,受到各种气候条件的影响,如日晒、雨淋、风吹、冰冻等。
这些气候因素会导致设备表面的涂层破损、金属腐蚀,进而导致设备的绝缘性能下降和机械强度减弱,增加了设备发生接地故障的可能性。
1.2外部干扰和损坏电磁干扰是外部干扰的一种主要形式。
在10kV配网线路附近存在着大量的电力设备和通信设备,这些设备工作时会产生电磁场。
电磁场的存在会对接地系统造成一定的干扰,可能导致接地系统的电阻增大,从而影响接地效果。
此外,雷击也是电磁干扰的一种表现形式,当雷电击中配电线路时,会对接地系统产生强大的电流和电压冲击,可能导致接地系统的损坏。
动物破坏也是导致10kV配网线路接地故障的常见原因之一。
配电线路通常布设在室外环境,动物如鸟类、啮齿动物等可能会因为寻找食物或栖息地而在线路上踩踏或咬嚼。
这些动物的行为可能会导致接地线路的断裂或接地装置的损坏,进而引发接地故障。
人为破坏也是10kV配网线路接地故障的一种常见原因。
一些不法分子可能会故意破坏接地系统,例如盗取接地线的铜材、破坏接地装置等。
10kv小电流接地故障定位技术研究分析
10kv小电流接地故障定位技术研究分析摘要:当前国内外的中压配电网的接地运行方式为中性点非有效接地运行方式,这种接地运行方式主要包括中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式两种。
由于这两种方式的结构较为复杂,配电网容易出现各类故障,尤其以发生小电流接地故障(单相接地故障)的几率最大。
小电流接地故障会产生过电压,严重危害系统的安全,严重情况可能出现跳闸事故,中断电网持续供电状态。
由于小电流接地故障具有电流弱、电弧稳定性低等特点,导致小电流接地故障的选线和定位有一定的难度,尤其是故障定位一直属于技术难点。
许多国家的配网自动化(DA)由于不具备或者缺少有效的小电流接地故障定位功能,严重削弱DA的应用效果,配电网的自动化水平也一直停滞不前,小电流接地故障定位方法严重阻碍了DA技术的发展。
因而小电流接地故障定位是各个国家都函待解决的问题。
本文主要分析了10kv小电流接地故障定位技术。
关键词:10kv小电流;接地故障;定位技术随着用户对供电质量要求的不断提高,迫切需要开发一种小电流单相接地故障在线定位装置,该装置能在故障发生后,迅速对故障点进行检测和定位。
通过测量比较故障线路上零序电流和变电站零序电压的相位,进而确定故障位置。
一、10kv小电流接地故障定位技术现状国内外许多专家和学者对小电流接地故障定位技术问题做了大量的研究,并提出了许多故障定位方法。
早期的接地故障点定位方法有两种,一是故障点测距,二是检测特殊信号的分布。
随着自动化技术的不断提高和完善以及DA系统的广泛应用,基于DA系统实现区的定位已经成为当前小电流接地故障定位技术研究的主要方向。
即将线路中安装的馈线终端单元作为检测点,并将检测结果及时传达给DA主站,主站再具体判定存在接地故障的线路区段。
当前的小电流接地故障定位技术根据利用信号的不同可分为两大类:主动式和被动式。
主动式定位的原理是当线路发生接地故障后,相关装置自动将故障的特定信号传递至DA系统,DA系统再对特定信号的分布情况进行详细的检测和分析,从而确定接地故障点的位置。
10kV配电网小电阻接地系统单相短路故障及保护
10kV配电网小电阻接地系统单相短路故障及保护摘要:随着我国社会经济的快速发展,配网也在不断扩展,中低压配电网电缆的持续增加和用电负荷的提升,使得配电系统的电容电流也在不断增加。
近几年来,我国很多城市开始研究配电网小电阻接地系统的利用。
本文重点探讨了10kV 配电网小电阻接地系统单相短路故障与保护。
关键词:10kV配电网;小电阻接地系统;单项短路;故障与保护引言我国配电网长时间以来采用的都是前苏联的形式,中性点采取传统的小电流接地方法,即经消弧线圈接地或者是中性点不接地的方式。
在电网当中主变压器低压一侧通常是三角形接法,在该系统中,如果产生单相接地故障,线电压三角形基本保持对称,流经故障点的电流只是经消弧线圈补偿之后的残流或者是电网的电容电流,通常限制在10A之下,对用户工作的影响很小。
但是由于近几年城市绝缘架空线与电网电缆的广泛应用,配网的电容电流在急剧加大,导致所配备的消弧线圈容量越来越大,并且配电线路的瞬时性故障在变少,所以,小电流接地方式的优点变得不再显著。
随着带来的弧光接地过电压太高,小电流选线麻烦,消弧线圈增容改进耗资巨大等缺陷越来越明显。
2.电网小电阻接地体系概论中性点通过电阻接地方式在相应的中性点与大地间接进入相应阻值电阻。
但是城市配网中性点的电阻一般是选取阻值小于等于600的小电阻,能够有效限制流过接地点位置的电流在100-1000A。
该方法是一种介于中性点不接地和直接性接地的一种接地方式。
采取这种方式中性点电阻与系统对有关地电容形成有效的并联回路,由于电阻是耗能设备,同时也是电容电荷释放的元件与谐振阻压设备,它对间歇性的电弧过电压保护以及限制谐振过电压具有很大的优势。
中性点经电阻接地系统通过选取合适的中性点电阻,可以有效的控制经过接地点的零序电流。
某市的小电阻系统所选取的电阻值为100,最为重要的是,在产生单相接地故障的时候,相对应的故障位置电流不会超过200A,非故障相的最大工频谐振相应过电压值可以有效限制在相电压的2.8倍以下。
10kV配电网接地保护研究
10kV配电网接地保护研究【摘要】在电网运行中,接地保护是一项十分重要的保护措施,对保障电网安全稳定运行起到关键作用。
本文阐述了10kV配电网单相接地保护的现状,提出了一种中性点直接接地的保护方式,为10kV配电网的安全运行保驾护航。
【关键词】10kV;配电网;接地故障;接地保护;中性点直接接地近年来,随着我国经济不断发展,社会用电需求每年都保持着较大的增长,这对10kV配电网安全稳定运行的要求也越来越高。
10kV配电网是电力系统的重要组成部分,它直接关系到用电客户是否能够使用安全可靠的电能。
接地保护是一项十分重要的保护措施,对保障电网安全稳定运行起到关键作用。
但由于种种原因,在配电网运行过程中时常会出现接地故障,这不仅影响用户用电性能,严重情况下还会影响到配电网的供电可靠性。
因此,如何做好10kV配电网接地保护工作就成为了电力部门亟待解决的任务。
1.单相接地保护现状1.1 中性点不接地时单相接地特点1)当系统发生单相接地时,全系统都会出现零序电压。
2)非接地线路通过的零序电流为该线路本身对地的电容电流,方向从母线流向线路。
3)接地线路通过的零序电流为所有非接地线路的对地电容电流的总和,方向从线路流向母线。
4)系统发生单相接地故障时,接地故障电流不大,系统相间电压仍然对称,不会破坏系统的稳定运行。
现行规程、规范规定,小接地电流系统发生单相接地故障时允许继续运行1~2小时,在此期间采取措施消除故障一般不要求保护动作跳闸。
1.2 中性点不接地系统的保护方式1)通过绝缘监视装置检测系统发生单相接地时出现的3U0电压动作发出系统接地信号。
2)零序电流保护,利用单相接地时,故障路线的零序电流大于非故障线路零序电流的特点也可以实现有选择性地保护。
3)零序功率方向保护,利用小接地电流系统单相接地故障时故障线路与非故障线路零序功率方向不同的特点,通过检测线路零序功率方向也可实现有选择性的保护。
1.3 中性点经消弧线圈接地的保护(1)中性点经消弧线圈接地系统特点中性点不接地系统发生单相接地时线路接地点将流过全系统的对地电容电流。
10千伏配网线路接地故障及预防措施
10千伏配网线路接地故障及预防措施摘要:随着信息技术的发展,社会对电网设施建设方面有了更高的要求。
为了适应社会对供电的需求,对电网工程实施改造,10k V 配电线路也做了相应的改进。
虽然在一定程度上减少了线路损耗,但是并不能完全避免10k V 配电线路在运行过程中的故障问题。
因此,为了降低10k V 配电线路接地故障的发生概率,需要分析10k V 配电线路的接地故障的原因,才能采取有效的预防措施。
关键词:10千伏;线路接地;原因;预防措施前言:10千伏线路是电网中重要组成部分,近年来电网规模的不断扩大,电力线路的不断增加也造成了35千伏中压配电网单相接地故障时接地电容电流严重超标,故障的发生导致电弧不能自熄,最终使得数倍弧光接地过电压,对电网的正常运行造成严重影响。
为了保证电网的正常运行,必须要结合10千伏线路运行特点,对接地原因进行分析,并积极寻找解决措施。
1 10千伏线路接地故障发生原因1.1 系统设备因素系统设备是影响线路运行稳定性的主要因素之一,造成线路故障的原因除了其自身以及线路的老化外,还包括前期线路设计是否合理以及供电系统是否稳定等。
10千伏线路是电网中的重要组成部分,其往往需要长期的运行,如果不对其进行定期检查与管理,系统将会出现迟钝、老化等现象,如果是遇到突发情况等,很有可能因为反应不及时或者是承受能力差而造成系统的崩溃,以及设备的损伤与报废等。
另外,线路布局设计不合理也是影响10千伏线路运行的主要因素,线路设计不但复杂并且因为其长期处于露天环境中,受各种因素影响易造成线路杂糅甚至是脱落等问题,继而会出现接地故障。
因此,为保证线路正常运行,需要加强对系统设备以及线路设计的管理。
1.2 外部环境因素10千伏电路运行环境比较特殊,更容易受到外部环境因素的影响,例如建筑施工操作不当导致电缆断裂,重型机械对电杆造成损伤,高空作业导致线路断裂等,同时还包括诸如雷电、台风以及地震等自然因素的影响[2]。
10kV小电阻接地系统故障分析与对策
10kV小电阻接地系统故障分析与对策摘要:众所周知21世纪电能资源已经成为一个国家经济和社会发展的重要支柱,电能已经在方方面面影响着我们的生活。
对于电能而言,电网是电能从发电厂传输到用户终端的载体和唯一渠道。
本文针对比较典型的10kV配电网的小电阻接地系统单相短路故障进行了分析总结,指出了10kV小电阻接地系统故障的特性。
关键词:小电阻接地;接地网;参数不对称;零序电流保护;引言近年来我国的发展速度越来越快,与此同时企业的配电网也在进行着持续的深化改革。
目前的电网改革主要是朝着增大电力网络容量、智能管控科技探究、电网架构整合方面发展,并取得了一定的成果和进步。
然而目前的配电网在日常的运营当中,往往会由于各种因素导致出现了种种的问题和故障,而其中短路故障是一个比较典型和高频发生的问题,每年都会给企业带来大量的经济损失。
在目前我国的绝大多企业当中,采用较多的配电网是10kV配电网,这种配电网为了增大地容电流而较多的会采用地下电缆的方式。
这也就导致了10kV配电网比较容易出现小电阻接地系统接地故障。
针对这一典型的电网,本文对10kV小电阻接地系统故障的特性和起因进行了分析和讨论,并根据相关的工作经验提出了相应的改进和预防措施[1]。
1.短路故障及其保护概述对于电网而言,在其众多的故障类型当中短路故障是发生频率最为频繁和常见的一种故障。
一般而言,电网的短路故障一般会发生在两个相位之间。
同时如果电网是中性点直接接地的电网中,其短路故障则主要表现为单相接地短路故障。
总体来说,任何一种电网形式,其短路故障都会不可避免的产生瞬间巨大电流,在短路面处短路电流甚至可以高达10万安。
显然这种超过额定电流数倍甚至数十倍的电流会不可避免的对电路连接的电气设施造成巨大的毁坏,严重时会造成巨大的人员和财产损失。
2.10kV配电网小电阻接地系统接地单相短路特点剖析对于10kV配电网而言,其接地系统主要有以下3种接地形式,第一种为小电阻接地故障;第二种为中性点接地故障;第三种为消弧线圈接地故障。
10 kV配电线路接地故障的查找方法和防范措施探讨
10 kV配电线路接地故障的查找方法和防范措施探讨10 kV配电线路接地故障是电力系统中常见的故障之一,一旦发生这类故障,不仅会给供电系统带来严重的影响,同时也可能对周围环境和人员造成危险。
对于这类故障的查找方法和防范措施非常重要。
本文将就10 kV配电线路接地故障的查找方法和防范措施展开探讨。
一、10 kV配电线路接地故障的查找方法1.巡视检查法:10 kV配电线路接地故障的查找方法之一是巡视检查法。
通过对线路及设备进行巡视检查,可以及时发现有无松动、烧毁或损坏的情况,同时也可以排除外部因素对线路的影响。
在巡视检查时,应注意线路及设备的外观是否完好,是否有烧毁或热情况,是否有异常声响,对疑似问题区域要进行详细的检查,及时发现并排除潜在的故障隐患。
2.电气测试法:电气测试法是10 kV配电线路接地故障的查找方法之一。
通过使用电气测试仪器,可以对线路及设备进行电气测试,例如绝缘电阻测试、接地电阻测试等,从而可以准确地了解线路设备的电气情况,及时发现潜在的故障问题。
在进行电气测试时,应根据实际情况选择合适的测试仪器,并严格按照测试要求进行测试,确保测试结果的准确性。
二、10 kV配电线路接地故障的防范措施1.加强设备维护:在10 kV配电线路中,设备维护是预防接地故障的重要措施之一。
定期对线路及设备进行维护保养,及时发现并排除设备松动、烧毁或损坏等不良情况,可以有效预防接地故障的发生。
加强设备维护还可以延长设备的使用寿命,提高供电系统的可靠性。
2.完善保护装置:完善保护装置是预防10 kV配电线路接地故障的重要措施之一。
通过安装合适的保护装置,可以对线路及设备进行实时监测和保护,及时发现并隔离故障情况,保护设备不受进一步损坏,保障供电系统的安全稳定运行。
在完善保护装置时,应根据实际情况选择合适的保护装置,并进行严格的安装和调试工作。
3.加强人员培训:加强人员培训是预防10 kV配电线路接地故障的重要措施之一。
10 kV小接地配网系统接地故障综合保护方案的研究
10 kV小接地配网系统接地故障综合保护方案的研究摘要:配网系统的安全稳定很大程度上取决于故障定位的速率及故障隔离的精准度,而10 kV配网的接地故障处理,特别是南京地区配电网广泛采用的中性点经消弧线圈接地系统,在发生单相接地故障时,选线、定位及隔离问题总未能很好的解决。
本文以南京城区10kV配电网系统一系列接地故障为例,详细阐述了10kV配电网接地故障后的故障特征,并基于此给出了故障选线、定位及自动隔离的故障综合保护方案。
关键词:配网小接地接地故障综合保护考虑到中性点经消弧线圈接地方式有着供电可靠性高等不可替代的优点,目前南京地区10 kV配电网广泛采用这种接地方式。
但由于该方式在系统发生接地故障特别是单相接地故障时,故障选线困难。
尽管目前部分变电站已投运自动选线装置,但实际运行效果并不理想[1~2]。
加之,目前配网的不断发展,供电线路纵横交错,分支节点持续增多,网络结构越发复杂,这都加大了自动故障选线的难度,而传统的人工拉路法会造成短时停电,降低供电可靠性,明显不适应经济社会的发展。
同时,随着城市内线路走廊用地不断减少,配电线路也由架空线路部分或全部改为地下电缆线路,虽然一定程度上提升了供电可靠性,但也进一步加大了故障定位排查的难度[3]。
鉴于此,本文详尽分析了三起南京地区10 kV配电网典型接地故障,并基于此案例结合南京城区配电自动化试点改造项目,给出了故障选线、定位及自动隔离的故障综合保护控制方案,将可有效实现配电网故障保护功能。
1 典型故障案例分析2011年10月1日上午9:15,南京地区35 kV程桥变10 kVI段母线发生单相接地故障,母线电压Ua=9 kV,Ub=1.52 kV,Uc=8.86 kV,3Uo=96.71 V。
当值调度员短时拉路查为10kV朱圩线B相接地故障,立即告知急修人员抢修。
10:05查为郑荣采石场#14~#15杆单相断线接地引起。
10:11拉开R6162柱开朱圩线前段恢复送电。
10千伏配电网线路接地故障及预防措施39
10千伏配电网线路接地故障及预防措施摘要:目前10千伏配电线路采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式。
电网在发生单相接地故障时,由于不构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,故称为小电流接地系统,小电流接地系统在发生单相接地故障时,线电压保持对称不变,所以可以继续相用户供电,虽然提高了供电可靠性,但是也为线路单相接地故障的查找增加了困难。
关键词:10千伏配电线路;单向接地;故障;措施一 10千伏配网线路接地的危害(1)对变电设备的危害:10千伏配电线路发生单相接地故障后,电压互感器铁芯饱和,励磁电流增大,如果长时间运行,将会烧毁电压互感器。
单相接地故障发生后,也可能产生几倍于正常电压的谐振过电压,危及变电设备的绝缘程度,严重时会使变电设备绝缘击穿,造成事故扩大。
(2)对配电设备的危害:单相接地故障发生后,可能产生间歇性弧光接地,造成谐振过电压,产生几倍于正常的过电压,过电压将进一步使线路上的绝缘子击穿,造成严重的短路事故,同时烧毁配电变压器,使线路上的避雷器、熔断器绝缘击穿烧毁,严重时可能发生火灾。
(3)对配电网的影响:严重的单相接地故障,可能破坏区域电网系统的稳定,会造成更大的事故。
(4)对供电可靠性的影响:发生单相接地故障后,一方面要进行人工选线试拉线路,对未发生单相接地故障的配电线路进行停电,短时中断正常供电,影响用户的供电可靠性。
另一方面发生单相接地的配电线路将会停电,不能保障用户的正常供电,不利于查找合消除故障,将造成长时间和大面积的停电,对供电可靠性产生较大的影响。
(5)对人身的危害:对于导线落地的单相接地故障,如果接地配电线路未停电,对于行人和巡视线路人员可能发生人为触电事故。
(6)发生单相接地故障时,由于配电线路接地直接或间接对大地进行放电,将造成较大的电能损耗,按照有关规程运行时间一般不允许超过2小时,甚至将会造成更大的电能损耗并烧毁设备。
二 10千伏配网线路接地象征(1)故障相电压为零,其它两相电压升高为线电压,则为金属性接地。
浅谈10kV配电网小电阻接地系统单相短路故障及其保护
浅谈10kV配电网小电阻接地系统单相短路故障及其保护电能是企业生产、日常生活等各个方面的重要能源,配电网则承担着将电能从发电厂(变电站)输送到电力用户的重任。
因此,配电网系统的运行安全和可靠性直接关系到了各电力用户的用电利益。
文章首先概述了10kV配电网小电阻接地系统单相短路故障,随后在分析其短路特性的基础上,结合实际工作经验,分别从获取零序电流、零序电流的保护配置和整定、小电阻接地系统运行保护等方面,提出了单相短路保护的可行性策略。
标签:10kV配电网;小电阻接地系统;短路故障;保护策略引言在城镇化建设深入推进的同时,我国城市和农村配电网的改造工作也在不断进行,在扩大电网容量、智能控制技术研发以及优化电网结构等方面取得了良好层级。
但是在配电网实际运行过程中,由于多種因素的影响,容易出现各类问题,短路故障就是其中较为常见的故障之一。
大量的实践证明,中性点接地方式可以显著提高配电网的稳定性和经济性。
因此,有必要以此为着手点,探究保护10kV 配电网安全运行的措施。
1 短路故障及其保护概述短路是配电网运行过程中的一种多发故障,通常发生在相与相之间,在部分中性点直接接地的电力系统中,短路则有较大的概率出现在相与地之间。
无论是哪一种形式,当发生短路故障时,故障区域电路的瞬时电流可能会达到十几万安,这远远超出了电力系统的额定运行电流,由此会给电路相连的电气设备造成损害,严重情况下还会危机到设备操作人员或周边人员的健康安全。
所以,10kV 配电网中所用的电气设备,都要求具备较高的热稳定性和抗击穿能力或是外加保护装置,在面对瞬时强电流冲击时,能够正常工作。
导致配电网短路故障的因素较多,其中最主要的是电气设备的绝缘性能不达标。
例如设备安装之前没有进行绝缘性能试验,或是后期使用过程中出现绝缘老化、损坏等。
对于10kV配电网小电阻接地系统来说,一旦发生短路故障,不仅故障源的电流较大,容易造成设备损坏和增加维修难度,而且还会对通讯造成干扰影响。
10kV配网中性点小电阻接地系统的研究与设计
10kV配网中性点小电阻接地系统的研究与设计【摘要】配电网当中中性点的接地方式属于涉及到多方面影响因素的技术性问题,一直以来都是国内电力行业的研究热点话题。
传统的小电阻接地系统在高阻接地或间歇性接地故障发生时接地电流相对较小,其无法满足零序电流保护的基础需求,这一种现象在长时间持续时会导致电阻器被烧毁。
按照这一现象,基于小电阻接地系统的改进,同时分析10KV配电网中性点小电阻接地技术的结构与特征的同时,采用新型小电阻接地系统进行仿真模拟验证,从而为我国配电网的自动化运行发展提供支持。
【关键词】10kv配网;中性点小电阻接地系统;研究与设计引言伴随着近些年电力行业的持续性发展,人们生活中对于电能的依赖性明显提升,同时电力安全性与稳定性也成为了人们高度关注的话题。
在我国电力系统当中,10kv中压配电网在配电系统方面的运行具备非常重要的作用,其供电可靠性以及质量水平对于国民经济、群众日常生活有着相当直接的影响,正确的选择中性点接地属于提升配电网运行可靠性以及安全性最为直接的方式,中性点接地属于电力系统安全与经济运行的基础。
但是目前在中性点接地方面的仍然存在许多的问题,特别是跳闸率较高并且供电质量较差。
对此,探讨10kV配网中性点小电阻接地系统的研究与设计具备显著实践性价值。
1、小电阻接地系统的构成中性点小电阻接地系统主要是通过接地变与小电阻构成,借助小电阻进行接地时只需要将小电阻连接到变电站10kv母线的中性点即可。
在正常操作时小电阻不会发挥作用,但是在配电网系统出现单相接地故障时,中性点的小电阻便会在线路与接地点之间形成回路,从而连接位置呈现出较大零序电流,10kv配电网线路的零序保护并切除故障线路[1]。
接地变一般是基于Z型方式进行接地,也就是基于三相铁芯柱,其中每一个芯柱上涉及到两个绕组,三相绕组可以基于Z型连接成为星型,其特征在于正序、负序列电流表现为高阻抗,只有很小的励磁电流会绕过绕组,因为每一个铁芯柱上的两个绕组会以相反的方向进行缠绕,在同一个铁芯柱的两个绕组流过相同电流时,两个绕组会形成相互抵消的磁通。
10kv配电网接地故障分析及处理方法研究
10kv配电网接地故障分析及处理方法研究发布时间:2021-05-06T16:17:45.917Z 来源:《中国电业》2021年1月3期作者:张永攀[导读] 在人们生活条件不断改善的的同时,生活质量不断改善,对于电力的需求更高,导致电力系统的调峰压力显著提高。
张永攀福建省宏科电力科技有限公司泉州市 362000摘要:在人们生活条件不断改善的的同时,生活质量不断改善,对于电力的需求更高,导致电力系统的调峰压力显著提高。
同时受到诸多不确定性因素的影响,影响到了供电的稳定性,特别是在用电高峰期时,整个电力系统承担着较大的负载,容易出现电力系统故障等问题。
所以必须采取有效的措施在最短的时间内发现 10kV 配电线路内存在的故障,并进行处置,最大限度降低产生的不利影响。
在本次研究中针对 10kV 配电线路接地故障进行了分析,探讨了出现故障的根源,并提出了对应的防范措施。
在研究过程中从自然因素、人为因素、电网自身桑格方面对对故障因素进行分析,结合出现的故障来确定了合适的检测方法,包括人工法、阻抗法、信号注入法、行波法、在线检测系统,对本文提出的定位方法的优缺点进行评估,并设计了对应的解决策略。
由于10kv接地线路故障经常发生,如果不及时进行检测和处理,则必然影响到电力系统的正常运行,同时对于人体以及设备等产生威胁,最终可能导致更大的损失。
关键词:10kv配电网;故障相接地;故障定位;故障分析1.引言根据各类调查和资料显示,当前我国 10 kV 配电线路发生接地故障的频率超过 80%,其中,收到天气状况影响而出现接地故障的现象更为常见。
由于目前 10 kV 配电线路使用的都是小电流系统,因此在出现接地故障时,很少会对供电产生过于严重的影响,然而,跳闸等问题仍然不可避免。
尽管产生的影响不算严重,但如果没有及时对出现故障的地方进行解决,会使配电系统的电压出现问题,从而有可能进一步导致短路等问题[1]。
当10 kV 配电线路发生永久故障时,那么变压器的工作安全将受到威胁,此时需要考虑对整体配电系统进行维修或更换。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
10 kV小接地配网系统接地故障综合保护方案的研究
摘要:配网系统的安全稳定很大程度上取决于故障定位的速率及故障隔离的精准度,而10 kv配网的接地故障处理,特别是南京地区配电网广泛采用的中性点经消弧线圈接地系统,在发生单相接地故障时,选线、定位及隔离问题总未能很好的解决。
本文以南京城区10kv配电网系统一系列接地故障为例,详细阐述了10kv配电网接地故障后的故障特征,并基于此给出了故障选线、定位及自动隔离的故障综合保护方案。
关键词:配网小接地接地故障综合保护
中图分类号:tm773 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)11(a)-0092-02
考虑到中性点经消弧线圈接地方式有着供电可靠性高等不可替代的优点,目前南京地区10 kv配电网广泛采用这种接地方式。
但由于该方式在系统发生接地故障特别是单相接地故障时,故障选线困难。
尽管目前部分变电站已投运自动选线装置,但实际运行效果并不理想[1~2]。
加之,目前配网的不断发展,供电线路纵横交错,分支节点持续增多,网络结构越发复杂,这都加大了自动故障选线的难度,而传统的人工拉路法会造成短时停电,降低供电可靠性,明显不适应经济社会的发展。
同时,随着城市内线路走廊用地不断减少,配电线路也由架空线路部分或全部改为地下电缆线路,虽然一定程度上提升了供电可靠性,但也进一步加大了故障定位排查的难度[3]。
鉴于此,本文详尽分析了三起南京地区10 kv配电网典型接地故障,并基于此案例结合南京城区配电自动化试点改造项目,给出了故障选线、定位及自动隔离的故障综合保护控制方案,将可有效实现配电网故障保护功能。
1 典型故障案例分析
2011年10月1日上午9:15,南京地区35 kv程桥变10 kvi
段母线发生单相接地故障,母线电压ua=9 kv,ub=1.52 kv,uc=8.86 kv,3uo=96.71 v。
当值调度员短时拉路查为10kv朱圩线b相接地故障,立即告知急修人员抢修。
10:05查为郑荣采石场#14~#15
杆单相断线接地引起。
10:11拉开r6162柱开朱圩线前段恢复送电。
11:00合上r6162柱开后段,故障消除恢复供电,共计少送电量约500 kwh。
这是一起典型的配电网单相接地故障。
10 kv配电网35 kv程桥变10 kv i段母线共有四组出线间隔,这种出线间隔较少的接地故障调度员可以通过拉路法迅速选出故障线路。
但当出现间隔较多时拉路法往往很难快速准确的定位故障线路。
诸如汊河变10 kv母线共有30个出线间隔,母线虽经分段,各分段母线仍有超过10个出线间隔,人工拉路选线难度较大,且涉及双电源用户线路时需要用户内部停电移负荷,造成非故障线路用户不必要的停电,影响其正常用电,降低供电可靠性[4]。
其次目前配电网故障定位主要依靠人工巡线目测法找寻接地故障点,不仅消耗大量的人力物力,还延误了故障定位时间,很难适
应自动化程度日益提高的配电网发展。
随着城市电缆的大量铺设,进一步加大了故障定位的难度。
尽管目前在各个环网柜中有相应的故障指示仪,但随着线路的拓长,节点的增多,仍无法提升故障巡线的效率。
如图1所示110 kv东门变10 kv香塘线共有17座环网柜,该线基本为全电缆线路。
2012年1月27日一次速断跳闸故障,香塘线117开关速断动作跳闸,当值调度员立即告知急修人员抢修。
21:20查线发现香塘线#1hwg102开关后段故障指示器翻牌。
于21:21拉开香塘线#9hwg101开关、香塘线#1hwg102开关。
21:27合上香塘线117开关,线路前段恢复送出。
21:28合上香延hwg102开关,线路后段由东门变10 kv延安线代供。
次日下午14:48经检查未发现故障隔离段电缆异常,15:03恢复正常运行方式。
期间损失电量约为1500 kwh。
此次故障处理共耗时18h才完全恢复正常运行方式(如图1)。
全电缆线路发生两相及以上短路或接地故障时,站内出线开关均能迅速动作隔离故障区段,但若发生全电缆线路的单相接地故障时由于故障电流小,站内出线开关通常不会动作,但非故障相的对地电压升高为线电压,极易导致线路绝缘损坏,特别是电缆线路由于其容性电流较大,相应的在单相接地故障时,故障电流也随之增大。
2008年8月22日,9:10,雨花变10 kv i段母线接地,小选线装置发信显示雨西线单相接地。
考虑到线路上有重要用户火车站,调度未立即拉开故障线路,立刻与该用户联系停电时遭到拒绝。
9:55,雨西线开关跳闸,两分钟内该站另外八条10 kv出线、两
路所用变相继跳闸,全所失电,多家重要双电源用户失电。
后检查后发现,一条电缆沟内多条出线电缆击穿,绝缘层烧化,导致多条线路保护动作跳闸[5]。
可见电缆线路的单相接地故障需要更为迅速的定位故障点,进而及时排除故障,否则将可能导致更为严重的后果。
从上述三起小接地配电网系统接地故障案例可以看出,目前急需一种综合故障选线、定位及自动隔离的配电网故障处理方案,因此本文结合南京地区配电网自动化试点工程给出了一种基于ftu的相间工频变化量故障保护方案[6~7]。
2 综合保护方案
小接地系统单相接地时,故障相与非故障相之间在电容电流变化量方面有明显的区别。
非故障线路的各相电容电感电流的工频变化量相同,各相之间电容电感电流工频变化量差值为零;而故障线路的故障相电容电感电流的工频变化量与非故障相电容电感电流的工频变化量的差值为配电网总电容电流十几倍。
将两相电流的工频变化量的差值与第三相电流的工频变化量进行比较即可判准确选出故障线路。
虽然各相电流中除了电容电感电流以外还有负荷电流,但由于各相负荷电流在单相接地故障前后并不发生变化,因此各相电流的工频变化量并不受负载电流的影响。
即使在正常运行时负载出现严重的不平衡时也不会对该选线原理造成影响,加之正常运行时,可采用零序电压启动元件对其闭锁,完全避免其误动作。
在完成故障选线后,为了尽快恢复故障线路,在南京地区配电自动化改造项目的基础上提出了基于电力系统远动终端ftu的故障定位方案。
有别于传统的故障区域定位方案,随着配电网自动化的发展,南京地区已有400余条馈线柱上开关改造成具有ftu功能,可实现智能化采集、通讯和控制的单元,改造试点线路已具备和配电网控制中心scada系统的实时光线通讯。
ftu分别采集相应馈线开关的电气量,并将上述信息由光线网络传送至scada系统。
发生故障后,根据scada接受到的ftu采集信息,可由专门的故障处理模块确定出故障区段,最后通过远动遥控操作柱上开关、环网柜等配电自动化开关迅速隔离故障区段,保障非故障线路的可靠供电。
最后为确保配电馈线的安全运行,可在站内母线侧中性点投入中高电阻由各间隔断路器自动跳开单相接地故障线路,可作到零误差保障该线路的绝缘安全。
3 结论
10 kv小接地配电网接地故障的检测和处理,对配电网的安全、经济稳定运行有较大影响。
特别是占配电网故障80%以上[8]的单相接地故障,由于故障点电流小,使得故障选线、定位困难,如不及时排除可能导致绝缘击穿等危害更严重的扩大故障。
本文以三起典型的小接地配电网接地故障为基础,详细分析了目前10 kv配电网接地故障处理中有待改进的环节,并针对上述环节给出了一套完整的接地故障处理方案。
基于ftu的小接地配电网接地故障选线及定位方案,将有助于运行人员快速排除故障,确保安全稳定供电。
最
后为排除可能的选线及故障定位误差,采取了中性点并接电阻的方式由出线开关自动切除故障线路。
但如何将其基于配电网自动化改造实现,以及进一步提高故障选线在实践中的可靠性和准确度,是其推广应用的关键。
参考文献
[1] 束洪春,肖白.配电网单相电弧接地故障选线暂态分析法[j].电力系统自动化,2000(21):18-23.
[2] 牟龙华.零序电流有功分量方向接地选线保护原理[j].电网技术,1999(9):31-35.
[3] 唐轶,陈奎,陈庆年.馈出线测量导纳互差求和小电流接地选线研究[j].电力系统自动化,2005,29(11):69-73.
[4] 林殿忠.双电源用户安全管理探讨[j].电力安全技术,2006,8(8).
[5] 高淑婷,齐飞.一起单相接地扩大性故障对配网调度的启示[j].江苏电机工程,2010,29(1):15-16.
[6] 穆大庆.消弧线圈接地电网中单相接地保护的新原理探讨[j].继电器,2001,29(6):26-34.
[7] 龚静.基于ftu的小电流接地系统单相接地故障选线研究及实现[d].长沙:湖南大学,2001.
[8] 陈奎.单相接地故障综合判据选线研究[d].徐州:中国矿业大学,2005.。