高低壓變配電技術交流

1、華自科技股份有限公司華自科技股份有限公司 技術二部技術二部 言宏亮言宏亮 2013 2013年年3 3月月2828日日 高低壓變配電技術交流高低壓變配電技術交流 主要內容 ： 第一章 四級開關的配置要求 第二章 電涌保護器在配電回路中的作用. 第三章 電壓互感器的接地方式 第 四 章 電壓互感器燒毀的原因分析 第 五 章 解決鐵磁諧振的方法 第 六 章 防止PT 燒毀采取的措施 第 七 章 低壓電容柜上使用的斷路器與熔斷器的利與弊 第 八 章 低壓系統中斷路器失壓脫扣器的配置 1 中性線帶故障電壓原因很多 1）如架空配電線路瓷瓶破損等，相線碰鐵橫擔而接 地。 2) 如變電所高壓側發(fā)生接地故障也

2、能使低壓側中性 線帶電壓。 3）如變壓器高壓繞組擊穿碰外殼 4) 或高壓柜母線因老鼠，蛇進入發(fā)生接地故障 第一章 四極開關的配置要求 為什么要配置四極斷路器， 1）主要是為了檢修安全而配置。 2）為防漏電開關誤動和拒動也應裝四級開關，主要是 為漏電保護正確動作而裝設， 因為我國變電所中的保護接地和低壓側接地是共用 一個接地極的，所以為保證電氣檢修安全，必須斷開 中性線（采用四極開關） 機械檢修不必斷開中性線 ！ 四極開關不能濫用四極開關不能濫用： 2 開關是活動連接，連接面上常有灰塵，纖維，氧化 層，腐蝕層等形成的膜電阻，中性線電流一般較相 線電流小，其電弧消除膜電阻能力較差，刀極接觸 電阻常

3、較大，接觸面容易出現異常高溫，這對電氣 防火是不利的。 1)母聯開關不能采用四極開關（因控制電源線的電源 是反方向的，在合閘瞬間，電流較大，電源線容易 燒斷）且增加了成本。另外在電源進線端已配置了 四極開關，也就沒必要了。 3；中性線端子松動或中性線導電不良將成為斷零為三 相負荷不平衡，三相電壓也不平衡，容易導致單相 設備損壞。 4； 因此用四級開關斷開 PE 線和 PEN 線是不允許的。 所以在 TN-S 和 TN-C-S 系統的建筑物內不必為電 氣檢修安全裝設四級開關。 5；在TT系統, 因中性線不與 PE 線以及總等電位連結 相連通，電氣檢修時可能出現中性線帶危險電位， 所以在TT系統,

4、的電源進線處應裝四級開關。 6： 在雙電源倒換處，如果電源倒換處裝有漏電開關 保護，為防漏電開關誤動和拒動也應裝四級開關， 主要是為漏電保護正確動作而裝設，不是為電氣檢 修安全而裝設。 四級開關不能濫用，具體情況，具體配置四級開關不能濫用，具體情況，具體配置 1、根據接地系統的類型和總體電位聯結的位置而定， TN-S 和 TN-C-S系統 因中性線和 PE 線其電位基本相同，而 PE 線又和總 等電位聯結相通，當中性線帶有危險電位時，全建筑 物都升到同一電位水平，無電位差，所以在TN-S 和 TN-C-S系統的建筑物內，不必為電氣檢修而裝四級開 關。 2、 TT 系統 因中性線不與PE線以及總

5、等電位聯結相連通，可能 產生電位差，所以在TT 系統在需要處（電源進線 處）應裝四級開關。 3、不同的接地系統，有不同的要求。 1）TT 系統-有電位差，為電氣檢修安全需裝四 級開關。 2）TN系統-無電位差，不斷中性線（只適應于室 內） 3）單相總進線處-二極斷中性線，出線可不裝。 4）雙電源進線無漏電保護時， A TT系統-裝四級開關。單相雙極均斷中性線。 B- TN系統 三級，單相1極不斷中性線。 5）雙電源進線有漏電保護時，為防止漏電保護誤動或 拒動無論什么系統必須裝四級開關。 6）中性線TN系統外殼是接地點，漏電保護檢測出來的 是剩余電流，與不平衡電流無關。 總總 結結 1、電氣檢修

6、時，中性線，相線同時隔離。 2、三相四線，單相線路中，防止導體接觸不良，應盡 量減少隔離 3、斷路器可用作隔離電器。 4、中性線可用開關觸頭或用固定連接板，不能用熔斷 器作隔離。 5、TN-S 和 TN-C-S系統的隔離應斷開全部相線。 總總 結結 6、電源的進線處應作隔離。 7、三相 TT 和單相 IT 系統的隔離應斷開全部相線和 中性線。 8、單相系統的隔離應斷開相線和中性線。 9、中性線的隔離并非中性線的短路或過載保護，隔離 電器主要是有電氣間隔。 電涌保護器只能保護大氣過電壓 限制電網中的大氣過電壓（閃電雷擊）不超過各種 設備及配電裝置能夠承受的沖擊耐壓，電阻大小依 賴于電涌保護器的端

7、電壓。 一：防止感應雷、過電壓、浪涌電壓對電子設備造成 危害 二：它主要是起到攔截、疏導、吸收、抑制、泄流的 作用； 第二章電涌（浪涌）保護器在配電回路中的作用 電涌保護器的工作原理： 是把竄入電力線、信號轉輸線的瞬時過電壓限制在設 備或系統所能承受的電壓范圍內，或將強大的雷電流 泄流入地，保護被保護的設備或系統不受沖擊而損壞。 電涌保護器只安裝在低壓供電系統上。 三、過電壓類型 1，雷電引起的高頻脈沖大氣過電壓，幅值高、持 續(xù)時間短，一般小于100微妙； 2，投切變壓器，電容器，電動機等大容量電氣設 備和變頻設備引起的操作過電壓。 3，電路故障引起的工頻過電壓 四：一般配置要求： 第一級：一

8、般安裝在低壓總進線開關處。承受雷擊 或感應雷擊的大電流，可將大量的浪涌電流分流到大 地。雷電通流量不低于60KA（三線電壓開關型）。 第二級： 安裝在重要或敏感用電設備的分路配電設備處。一 般選用40KA（限壓型）。 第三級： 安裝在用電設備內部電源部分。一般選用20KA或更低 （串聯式限壓型）。 五、電涌保護器的前端一般都加裝熔斷器或斷路器； 1：防止雷擊而產生的工頻續(xù)流，對SPD 及其線路的 損壞： 2：方便維護、更換SPD； 3：防止因SPD老化，而造成線路故障 第一級、第二級必須采用需采用塑殼式斷路器或熔斷 器。第三極可采用分斷能力10 KA的微斷開關或熔斷器 電流等級的配置： 第一級

9、6380A 第二級4050A 第三級2532A 沖擊雷電涌流，從發(fā)生到峰值的時間為8微秒 從發(fā)生到下降到其峰值50%的時間為20微秒 1.2 /50微秒 標準電壓波 雷電過電壓從發(fā)生到峰值的時間為1.2微秒， 從發(fā)生到下降至其峰值50%的時間為50微秒 通常有三種接地方式 1.一次側中性點接地 2.二次側線圈接地 3.互感器鐵芯接地 ）一次側接地的作用：由三只單相電壓互感器組成）一次側接地的作用：由三只單相電壓互感器組成 星形接線時，其二次側中性點必須接地，因為星形接線時，其二次側中性點必須接地，因為 有電壓測量，而且還起到繼電保護的作用。有電壓測量，而且還起到繼電保護的作用。 當系統中發(fā)生單

10、相接地時，系統中會出現零序電流，當系統中發(fā)生單相接地時，系統中會出現零序電流， 如果一次側中性點沒有接地，一次側就沒有零序電如果一次側中性點沒有接地，一次側就沒有零序電 流通路，二次側開口三角形線圈二端也不會感應出流通路，二次側開口三角形線圈二端也不會感應出 零序電壓，繼電器不會動作，發(fā)不出接地信號。零序電壓，繼電器不會動作，發(fā)不出接地信號。 第三章電壓互感器的接地方式 電壓互感器的接地方式 ）由二只單相組成-形接線中，其一次側不允許 接地，因為這相當于系統的一相直接接地，而應在二次中 性點接地 二次側線圈接地的作用（也稱保護接地） 從安全上考慮二次側要有一個接地點。當一次，二 次側繞組間的絕

11、緣被高壓擊穿時，一次側的高壓會竄到二 次側，有了二次側接地，能確保人身和設備的安全，另外 通過接地，可以給絕緣監(jiān)視裝置提供相電壓。 電壓互感器的接地方式 二次線圈接地的接地方式有二種 .二次側中性點接地 .相接地 注1.采用相接地時，中性點不能再直接接地，為 了避免一，二次繞組間絕緣擊穿后，一次側高壓 竄入二次側，故在二次側中性點通過一個保護間 隙接地。當高壓竄入二次側時，間隙擊穿接地， V相繞組被短接，該相熔斷器會熔斷，起到保護 作用， 電壓互感器的接地方式 注2.二次側接地點按規(guī)程規(guī)定，均應選在主 控室保護屏經端子排接地，而在配電裝置 處只設置試驗檢修時的安全接地點。 注3.繼電保護的特殊

12、需要，220KV的線路都 裝有距離保護，而距離保護對于PT二次回 路均要求零相接地。因接斷線閉鎖裝置需 要有零線，所以220KV系統的PT是采用零 相接地，即中性點接地而不采用B相接地 電壓互感器的接地方式 注4.對于發(fā)電廠來說，為了滿足不同的要求， PT二 次側既有中性點接地，又有B相接地的。 凡采用B相接地的 PT，二次側中性點都裝一個擊穿 保險器JBO, 這是考慮到B相二次保險熔斷后，即 使高壓竄入低壓仍能擊穿保險器，而使 PT二次有 保護接地。擊穿保險器動作電壓約500V. B相接地僅在同期回路中采用，隨著微機裝置的應 用， B 相接地已不具備優(yōu)勢，反而會造成誤動作 ，一般改為N接地。

13、 電壓互感器的接地方式 注5.這二種接地方式的 PT都用于同期系統時，一 般采用隔離變壓器來解決不同的接地方式引起的 可能燒毀星形接線的PT B 相線圈的問題 。 注6.一次側加裝熔斷器是為了防止高壓系統受PT本 身故障或一次引線側故障的影響，但110KV及以 上一次側不裝熔斷器，經隔離開關與電網連接 電壓互感器的接地方式 注7.二次側加裝熔斷器是為了防止PT二次回路發(fā)生 短路所引起的持續(xù)過電流燒PT. 注8. PT開口三角二端運行中無電壓，熔斷器的好 壞無法監(jiān)視，若熔斷器損壞而未發(fā)現。在大電流 接地系統中會使零序方向元件拒動，在小電流接 地系統中會影響絕緣監(jiān)測繼電器正確運行，故一 般不裝熔斷

14、器。 但也有的供零序過電壓保護用，開口三角出線端也 裝設熔斷器。 電壓互感器的接地方式 注8.用于自動勵磁裝置的PT二次側不裝熔斷器，這 是防止接觸不良或熔斷，引起勵磁裝置強行勵磁 誤動作。 注9.在發(fā)電廠中一般采用 B相直接接地。主要是為 同期裝置而設的。 B相接地的缺點。無法測量相電壓。當接于中性點 的擊穿保險被擊穿時，容易產生二次繞組的短路 并燒毀 PT。 電壓互感器的接地方式 互感器鐵芯接地的作用 在互感器外殼上有一個接地樁頭，這是鐵芯和 外殼的接地點，起安全保護作用。 PT二次接地只能有一點接地。 多點接地產生電位差，有電位差就會產生分 流，有的造成繼保檢測的電壓數據不正確，導致 誤

15、動作。 PT二次回路接了接地點，則二次回路對地電 容將為零，從而達到保證安全的目的。 電壓互感器的接地方式 接地方式的使用場合： 1：直接接地-該系統運行中若發(fā)生一相接地時（單 相短路）接地電流較大，使斷路器跳閘，這種大 電流接地系統，不裝設絕緣監(jiān)測裝置； 2：中性點不接地系統 中性點對地絕緣。該系統運 行中若發(fā)生一相接地時（單相短路）其流過故障 點的電流僅為電網對地的電容電流，其值很?。?稱小電流接地系統），需裝設絕緣檢測裝置。 電壓互感器的接地方式 3：中性點經消弧線圈接地方式-中性點與大地之間接入一 個電感消弧線圈，當電網發(fā)生單相接地故障時，利用消弧 線圈的電感電流，對接地電容電流進行補

16、償，是通過故障 點的電流減小到自行熄滅的范圍，從而達到減小接地電流 ，相對提高供電可靠性。 4：中性點經電阻接地方式-中性點與大地之間接入一電阻 值的電阻，該電阻與系統對地電容構成并聯回路，由于電 阻是耗能元件，對防止諧振過電壓和間歇性電弧有一定的 優(yōu)越性。分高電阻、中電阻、低電阻。各有優(yōu)缺點，根據 具體情況選定。 第四章電壓互感器燒毀的原因分析 10KV中性點不接地系統中電壓互感器燒毀的原因分析 1： PT 產品質量問題：由于產品本身絕緣、鐵芯疊片及繞制 工藝不過關，均可引起 PT發(fā)熱，過量時絕緣長期處于高 溫下運行，從而導致絕緣加速老化，出現擊穿。 2：PT二次過負荷，會使二次側負荷電流的

17、總和超過額定值 ，造成內部繞組發(fā)熱增加，尤其電壓高于額定電壓情況下 ，PT 內部發(fā)熱更加嚴重，再者該系統屬于中性點非有效 接地系統，故一次側電壓在運行中容易發(fā)生偏斜，當某相 出現高電壓時，該相PT更加容易發(fā)熱，導致膨脹爆裂。 電壓互感器燒毀的原因分析 3：過電壓 如果PT承受高于額定值 很高情況下，會直接 導致絕緣介質受熱而汽化，體積急速膨脹，而干 式PT內部空間有限，當壓強增加到一定程度時， 便發(fā)生爆裂 。 過電壓可分為外部過電壓和內部過電壓： 外部過電壓主要是因為雷擊引起的 。 內部過電壓通常包括：操作過電壓和諧振過電壓 。一般主要原因是過電壓而且以諧振過電壓最容 易發(fā)生爆裂 。 電壓互感

18、器燒毀的原因分析 鐵磁諧振過電壓的產生機理 PT非線性鐵磁特性是產生鐵磁諧振的根本原因， 正常運行時 PT的勵磁阻抗很大，網絡對地阻抗呈容 性，三相基本平衡。但在某些擾動下，如單相接 地故障的發(fā)生和消失，或者是發(fā)生單相弧光接地 PT的三相鐵芯受到不同的激勵而呈現不同程度的 飽和，各相感抗發(fā)生變化，由于線路電流持續(xù)增 大 ,導致 PT鐵芯逐漸飽和，其電感迅速減小，但 電感降到滿足L=I/c 時，既具備條件，從而產 生諧振過電壓 第五章解決鐵磁諧振的方法 1：PT一次的中性點加裝消諧器。 2：PT開口三角側接入阻尼繞組. 3: 改善電磁式PT的激磁特性或選用電容式PT。 第六章防止PT 燒毀采取的措施 1：在PT一次側接地線上加裝零序接地自動開關， 切斷接地線路。 2：二次側加裝16A微斷開關，避免短路