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文檔簡介
1、中性點經(jīng)電阻接地方式適宜于以電纜線路為主配電網(wǎng)的中性點接地方式 一、 前 言三相交流電系統(tǒng)中性點與大地之間電氣連接的方式,稱為電網(wǎng)中性點接地方式。 中性點接地方式是一個綜合性的、系統(tǒng)性的問題,既涉及到電網(wǎng)的安全可靠性、也涉及電網(wǎng)的經(jīng)濟性。中性點接地方式直接影響到系統(tǒng)設(shè)備絕緣水平的選擇、系統(tǒng)過電壓水平及過電壓保護元件的選擇、繼電保護方式、系統(tǒng)的運行可靠性、通訊干擾等。在選擇電網(wǎng)中性點接地方式時必須進行具體分析、全面考慮。我國110kV及以上電壓等級的電網(wǎng)一般都采用中性點直接接地方式,在中性點直接接地系統(tǒng)中,由于中性點電位固定為地電位,發(fā)生單相接地故障時,非故障相的工頻電壓升高不會超過1.4倍運行
2、相電壓;暫態(tài)過電壓水平也相對較低;故障電流很大繼電保護裝置能迅速斷開故障線路,系統(tǒng)設(shè)備承受過電壓的時間很短,這樣就可以使電網(wǎng)中設(shè)備的絕緣水平降低,從而使電網(wǎng)的造價降低。這里對中性點直接接地系統(tǒng)不做過多的討論,下面主要 討論635kV配電網(wǎng)的接地方式。配電網(wǎng)中性點的接地方式主要可分為以下三種:l 不接地l 經(jīng)消弧線圈接地l 經(jīng)電阻接地自1949年至80年代我國基本上沿用前蘇聯(lián)的規(guī)定,635KV電網(wǎng)均采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈 (諧振)接地方式。近10多年來沿海一些大城市經(jīng)濟飛速發(fā)展,電網(wǎng)的容量和規(guī)模急劇擴大,配電線路逐步實現(xiàn)電纜化,系統(tǒng)電容電急劇增加、特別是近幾年大規(guī)模城市電網(wǎng)改造,電纜線路逐
3、步代替架空線路,電網(wǎng)結(jié)構(gòu)大大加強。在電纜線路為主的城市電網(wǎng)中 采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式,因單相接地過電壓燒壞設(shè)備的事故概率大大增加,為了解決這一矛盾,許多城市電力部門廣泛考察了國外配電網(wǎng)的中性點接地方式,結(jié)合本地電網(wǎng)的具體情況,經(jīng)過充分的分析、研究,發(fā)現(xiàn)采用中性點經(jīng)低電阻接地方式是解決這一矛盾的有效措施,20世紀80年代后期開始在廣州、深圳試用、推廣,并很快推廣到其他城市(如廣州、深圳、珠海、上海、北京、天津、廈門、南京、蘇州工業(yè)園區(qū)、無錫、訕頭、惠州、順德、東莞等),同時,也在發(fā)電廠,機場、港口、地鐵、鋼廠、有色金屬冶煉廠等行業(yè)被廣泛采用。通過多年的運行經(jīng)驗證明,中性點經(jīng)電阻接地方式對
4、降低系統(tǒng)過電壓水平、抑制諧振過電壓、提高系統(tǒng)運行可靠性具有良好的效果?,F(xiàn)在,中性點經(jīng)電阻接地方式已被寫入電力行業(yè)規(guī)程,電力行標DL/T6201997交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合第3.1.4條規(guī)定:“635KV主要由電纜線路構(gòu)成的送、配電系統(tǒng),單相接地故障電容電流較大時,可采用低電阻接地方式,但應(yīng)考慮供電可靠性要求、故障時瞬態(tài)電壓、瞬態(tài)電流對電氣設(shè)備的影響、對通信的影響和繼電保護技術(shù)要求以及本地的運行經(jīng)驗等?!钡?15條規(guī)定:“6KV和10KV配電系統(tǒng)以及發(fā)電廠廠用電系統(tǒng),單相接地故障電容電流較小時,為防止諧振,間隙性電弧接地過電壓等對設(shè)備的危害,可用高電阻接地方式。”二、 各中性點接地接
5、地方式優(yōu)、缺點比較(一) 中性點不接地方式1、適用范圍l 適用于單相接地故障電容電流IC10A時,可能產(chǎn)生過電壓倍數(shù)相當高的間歇性電弧接地過電壓,這種過電壓持續(xù)時間長,過電壓遍及全網(wǎng),對網(wǎng)內(nèi)絕緣較差的設(shè)備、有絕緣弱點的設(shè)備、絕緣強度較低的旋轉(zhuǎn)電機等都存在較大的威脅,在一定程度上影響電網(wǎng)的安全運行。因間歇電弧過電壓引起的不同相的兩點或多點接地、燒毀主設(shè)備、造成嚴重停電的事故在許多電網(wǎng)都有多次發(fā)生。l 系統(tǒng)發(fā)生諧振過電壓引起電壓互感器容斷器熔斷、燒毀PT、甚至燒毀主設(shè)備的事故常有發(fā)生。(二) 中性點經(jīng)消弧線圈接地方式;1、適用范圍:l 適用于單相接地故障電容電流IC10A、瞬時性單相接地故障多的以
6、架空線路為主的電網(wǎng)。 2、中性點經(jīng)消弧線圈接地方式的特點;l 利用消弧線圈的感性電流對電網(wǎng)的對地電容電流進行補償,使單相接地故障電流10A,從而使故障點電弧可以自熄; l 故障點絕緣可以自行恢;l 可以減少間隙性弧光接地過電壓的概率;l 單相接地時不破壞系統(tǒng)對稱性,可以帶故障運行一段時間,以便查找故障線路;3、對以電纜線路為主的城市配網(wǎng),消弧線圈接地方式存在的一些問題:l 單相接地故障時,非故障相對地電壓升高到相電壓以上,持續(xù)時間長、波及全系統(tǒng)設(shè)備,可能引起第二點絕緣擊穿,引起事故擴大。l 消弧線圈不能補償諧波電流,有些城市電網(wǎng)諧波電流占的比例達5%-15%,僅諧 波電流就可能遠大于10A,此
7、時無法避免發(fā)生弧光接地過電壓。l 對于電容電流很大的配電網(wǎng),如果通過補償要使單相接地故障電流Ijd 10A,就必須使系統(tǒng)保持較小的脫諧度,系統(tǒng)的脫諧度過小,對由于三相電容不對稱引起的中性點位移電壓會產(chǎn)生較強的放大作用,使中性點電壓偏移超過規(guī)程允許值(10A),又可能引起間歇性弧光接地過電壓。很難保證既使殘余接地電流Ijd 10A,又保證中性點位移電壓不超過規(guī)程允許值這兩個相互制約的條件。l 消弧線圈的調(diào)節(jié)范圍受到調(diào)節(jié)容量限制,其調(diào)節(jié)容量與額定容量之比一般為 1/2,如按終期要求選擇,工程初期系統(tǒng)電容電流小,消弧線圈的最小補償電流偏大,可能投不上;如按工程初期的要求選擇,工程終期時系統(tǒng)電容電流大
8、,消弧線圈的最大補償電流又偏小,也不能滿足合理補償?shù)囊蟆 在運行中,消弧線圈各分接頭的標稱電流和實際電流會出現(xiàn)較大誤差,運行中就發(fā)生過由于實際電流與名牌電流誤差較大而導致諧振的現(xiàn)象。l 由于系統(tǒng)的運行方式及系統(tǒng)電壓經(jīng)常變化,系統(tǒng)的電容電流經(jīng)常變化,跟蹤補償困難。目前的自動跟蹤補償裝置呈百花齊放的景象,實際運行考驗時間較短,運行情況還不理想。而且價格高、結(jié)構(gòu)復雜、維護量大,不適應(yīng)無人值班變電站的要求。l 由于上述原因,中性點經(jīng)消弧線圈接地僅能降低弧光接地過電壓的概率,不能消除弧光接地過電壓,也不能降低弧光接地過電壓的幅值,弧光過電壓倍數(shù)也很高,對設(shè)備絕緣威脅很大。特別是對緊湊型配電裝置及電纜
9、線路,更易造成絕緣擊穿或相間短路,造成設(shè)備燒毀的大事故。根據(jù)近年統(tǒng)計記錄分析,隨著城市電網(wǎng)電容電流的迅速增大,發(fā)生高倍數(shù)弧光過電壓的概率增加,深圳市中性點電網(wǎng)在1995年前采用中性點不接地及經(jīng)消弧線圈接地方式,據(jù)統(tǒng)計,19921995四年時間發(fā)生24次因過電壓造成變電站出口短路,燒壞主變5臺,10KV開關(guān)柜燒壞事故婁有發(fā)生。l 尋找單相接地故障線路困難,目前許多針對消弧線圈接地系統(tǒng)的小電流接地選線裝置的選線正確率還不理想,往往還要采用試拉法 。l 采用試拉法時,既造成非故障線路短時停電,又會引起操作過電壓。湖南省電力試驗研究所試驗:對35KV系統(tǒng),在一相接地情況下,在非電阻接地系統(tǒng)中共進行了5
10、51相00.5C操作循環(huán),實測最大過電壓倍數(shù)超過4.9PU。 超過4.1 PU的概率達到16.5%,19841985年上海供電局和華東電力試驗所在江寧變電站進行了切合35KV 空載電纜試驗,也測得4.5PU 的過電壓值。l 系統(tǒng)諧振過電壓高,諧振過電壓持續(xù)時間長并波及全系統(tǒng)設(shè)備,常造成PT燒壞、或PT熔斷器熔斷。武高所和廣州供電局在區(qū)莊變電站試驗中測得1/2分頻諧振過電壓達2PU ,測得由合閘操作激發(fā)的3次高頻諧振過電壓達4PU,測得A相導線斷線并接地于負荷側(cè)時,諧振過電壓值為3.8PU。l 電纜排管或電纜隧道內(nèi)的電纜發(fā)生單相接地時,不能及時斷開故障線路,可能引起火災(zāi),上海某35KV系統(tǒng)電纜就
11、發(fā)生過單相接地一小時后引起火災(zāi),燒毀電纜隧道中40多條電纜的重大事故。l 尋找故障線路時間較長,在帶接地故障運行期間,容易引起人身觸電事故。l 單相接地時,非故障相電壓升高至線電壓或更高,在不能及時檢出故障點的情況 下,無間隙金屬氧化物(MOA)避雷器長時間在線電壓下運行,容易損壞甚至爆炸?;」饨拥剡^電壓、諧振過電壓幅值高、持續(xù)時間長,MOA由于動作負載問題,一般不要求WGMOA保護系統(tǒng)內(nèi)過電壓,不能有效利用MOA的優(yōu)良特性,不利于MOA在配電網(wǎng)的推廣使用。(三) 中性點經(jīng)電阻接地方式中性點經(jīng)電阻接地方式可分為三種:經(jīng)高阻接地、經(jīng)中電阻接地和經(jīng)小電阻接地。1、 中性點經(jīng)高電阻接地方式中性點經(jīng)高
12、阻接地方式適用于對地電容電流Ic10A的配電網(wǎng),單相接地電流大于允許值的大型發(fā)電機,單相接地故障電流Ijd10A,中性點接地電阻值一般為數(shù)百歐姆至上千歐姆。中性點經(jīng)高阻接地可以消除大部分諧振過電壓,對單相間歇弧光接地過電壓具有一定的限制作用。2、 中性點經(jīng)中電阻和小電阻接地方式中電阻和小電阻之間沒有統(tǒng)一的界限,一般認為單相接地故障時通過中性點電阻的電流10AIR100A時為小電阻接地方式。中性點經(jīng)中電阻和小電阻接地方式適用于以電纜線路為主、瞬時性單相接地故障很少的、系統(tǒng)電容電流比較大的城市配網(wǎng)、發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)及大型工礦企業(yè)配電系統(tǒng)。3、 以電纜線路為主的配電網(wǎng)的特點:l 單位長度的電纜線路的
13、電容電流比架空線路電容電流大10幾倍,以電纜為主的配電網(wǎng)對地電容電流都比較大。l 電纜線路受外界環(huán)境條件(雷電、外力、樹木、大風等)影響小,瞬時接地故障很少,接地故障一般都是永久性故障。l 電纜線路發(fā)生接地故障時,接地電弧為封閉性電弧,電弧不易自行熄滅,如不及時跳閘,很容易造成相間短路,擴大事故。l 電纜為弱絕緣設(shè)備。例如,10kV交聯(lián)聚乙稀電纜的一分鐘工頻耐壓為28KV ,而一般10kV 配電設(shè)備的絕緣水平為35kV 。在消弧線圈接地系統(tǒng)中,由于查找故障點時間較長,電纜長時間承受工頻或暫態(tài)過電壓作用,易發(fā)展成相間故障,造成一線或多線跳閘。上海7984的統(tǒng)計結(jié)果表明,有30%單相接地故障在查找
14、故障點過程中,引起跳閘或閃絡(luò)。據(jù)湘潭鋼廠同志介紹,該廠的變配電系統(tǒng)原采用消弧線圈接地,由于廠區(qū)基本上都是電纜線路,且使用年限較長、絕緣老化,在單相接地時,經(jīng)常發(fā)生來不及找出故障線路,非故障線路就發(fā)生電纜爆炸的情況。l 接地故障時要求繼電保護及時動作跳開故障線路。l 隨著城市電網(wǎng)改造工作的進展,大部分負荷都采用環(huán)網(wǎng)或雙電源供電,配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)得到加強,有些地方已開始配網(wǎng)自動化的實施,從而大大提高了供電可靠性,而不是靠帶接地故障運行來提高供電可靠性。4、 中性點經(jīng)電阻接地方式的特點:l 中性點電阻是耗能元件,也是阻尼元件(而消弧線圈是諧振元件)。l 可以降低工頻過電壓,單相接地故障時非故障相電壓相電
15、壓,且持續(xù)時間很短。l 有效地限制弧光接地過電壓,在中性點經(jīng)電阻接地的配網(wǎng)中,當接地電弧熄弧后,系統(tǒng)對地電容中的殘荷將通過中性點電阻泄放掉,在下一次燃弧時其過電壓幅值和從正常運行情況發(fā)生單相接地故障時的情況相同,不會產(chǎn)生很高的過電壓。中性點電阻阻值越小,泄放殘荷越快。適當選擇中性點電阻值,可以將過電壓倍數(shù)限制在滿意的范圍內(nèi)。l 是消除系統(tǒng)各種諧振過電壓的最有效措施,中性點電阻相當于在諧振回路中并接一個阻尼電阻,由于電阻的阻尼作用,基本上可以消除系統(tǒng)的各種諧振過電壓。試驗表明,只要中性點電阻不是太大(不大于1500),就可以消除各種諧振過電壓,電阻值越小,消除諧振的效果越好。l 降低操作過電壓,
16、中性點經(jīng)電阻接地的配網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時,零序保護動作,可準確判斷并快速切除故障線路,如果故障線路是電纜線路,考慮到接地故障一般是永久性故障,對故障線路不進行重合閘,不會引起操作過電壓。如果是架空線路,由于架空線路發(fā)生瞬時故障的可能性較大,在故障線路跳閘后,還將重合一次。實測表明,不論重合成功與否,在重合閘過程中均無明顯的諧振過程和過電壓。l 提高系統(tǒng)安全水平、降低人身傷亡事故,在低電阻接地系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,零序保護可以在很短時間內(nèi)動作,將電源切除,這就大大降低了人員接觸帶電故障設(shè)備的機會,從而減少了人身觸電傷亡的機會。深圳市10kV配電網(wǎng)采用70多套中性點電阻接地裝置,運行6年多,從未發(fā)生
17、過因單相接地引起的人身或牲畜觸電傷亡事故。廣州市10kV 配電網(wǎng)采用中性點小電阻接地方式后,人身觸電傷亡事故也大幅下降。l 有利于無間歇金屬氧化物避雷器(MOA)的推廣使用,中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)中,無間歇金屬氧化物避雷器不會長期工作在很高的工頻過電壓 和暫態(tài)過電壓作用下,不會因為其通流容量不足和加速老化而發(fā)生爆炸,所以中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)適宜采用無間隙金屬氧化物避雷器(MOA)。l 有利于降低系統(tǒng)設(shè)備絕緣水平和提高系統(tǒng)安全可靠運行水平,由于系統(tǒng)的工頻電壓升高和暫態(tài)過電壓倍數(shù)較低,加之無間隙金屬氧化物避雷器保護性能優(yōu)越,可以將雷電過電壓和操作過電壓限制到較低水平,所以,中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)的電
18、氣設(shè)備承受的過電壓數(shù)值低、時間短,可以適當降低設(shè)備的絕緣水平,節(jié)約設(shè)備投資,對采用原標準的設(shè)備則安全可靠性和設(shè)備使用壽命大大增長,同時也大大提高整個系統(tǒng)的運行可靠水平,具有明顯的經(jīng)濟效益。l 可及時切除故障線路,中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)可以簡單的配置零序過流保護,在發(fā)生單相接地故障時,故障線路的零序保護動作,跳開本線路的斷路器,深圳市城市電網(wǎng)自1996年開始實施10kV電網(wǎng)小電阻接地方式,至2000年已有城區(qū)20多個220kV、110kV 變電站、70多套中性點電阻柜運行,經(jīng)過四年多運行檢驗,零序保護動作近500次,統(tǒng)計分析證明,零序保護動作正確率達99%以上,配電設(shè)備重大或特大事故大幅降低。l
19、 中性點經(jīng)電阻接地方式對系統(tǒng)電容電流變化的適應(yīng)范圍較大,當確定適當?shù)慕拥仉娮柚岛?,系統(tǒng)的電容電流在較大的范圍內(nèi)變化,接地電阻對降低弧光過電壓、消除諧振過電壓的效果不會有明顯的變化,所以在系統(tǒng)運行方式發(fā)生變化及電網(wǎng)發(fā)展時,可以不改變接地電阻值。l 簡單、可靠、經(jīng)濟。中性點接地電阻結(jié)構(gòu)簡單、可靠、投資省。三、 中性點接地電阻阻值的選擇我國現(xiàn)在還沒有專門針對中性點接地電阻如何選擇的規(guī)程、規(guī)范。中性點電阻值的選擇必須根據(jù)電網(wǎng)的具體條件,主要考慮限制間隙弧性光接地過電壓的倍數(shù)、繼電保護的靈敏度、對通訊線路的干擾、接觸電壓及跨步電壓等因素,按綜合效果最佳的原則進選擇。(一) 高阻接地方式電阻值的選擇 控制
20、單相接地故障電流小于10A。一般按IR=(11.5)IC進行選擇。(二) 中電阻和小電阻接地方式電阻值的選擇這里定義:Rn中性點電阻; Uph額定相電壓; IR電網(wǎng)單相接地故障是流過Rn的電流;IR=Uph/Rn Ic電網(wǎng)電容電流; K= IR/ Ic1、 按限制弧光接地過電壓的要求選擇中性點接地電阻限制弧光接地過電壓的原理是電阻的耗能作用,當發(fā)生單相接地故障時,故障點電弧從熄滅到重燃的時間一般為半個周期,在這半個周期內(nèi),非故障相對地電容中的電荷將通過中性點接地電阻Rn向大地泄放,電荷泄放的規(guī)律為Q0e-t/式中,為電荷泄放時間常數(shù),其值為:=Rn3C0,Rn為中性點電阻,Q0為電網(wǎng)每相對地電
21、容中儲存的電荷。電荷泄放的速度與K值有關(guān),隨著K值增加弧光過電壓相應(yīng)降低。但是弧光過電壓倍數(shù)的降低與K 值的關(guān)系并非直線關(guān)系,當K值大于4后,再增加K值,降低弧光過電壓的效果就不明顯了。國內(nèi)外許多研究機構(gòu)和科研人員進行大量的試驗和計算表明,當IR= Ic時,在半個周期內(nèi)可將電網(wǎng)對地電容的電荷泄放到只有0.043 Q0,這時可將間歇性弧光過電壓倍數(shù)限制在2.5倍以內(nèi)。當IR= 4Ic時,可將間歇性弧光過電壓倍數(shù)限制在2倍以內(nèi),一般選取IR= (14)Ic即可滿足限制間歇性弧光過電壓的要求。2、 按保證繼電保護靈敏度的要求選擇中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)是通過各條線路的零序保護來判斷故障線路的,當某條線路
22、發(fā)生單相接地故障時,該線路的零序保護動作,跳開本線路的斷路器,使故障點與電源隔離。所以,再選擇中性點接地電阻Rn時,要保證每條線路的零序保護都有足夠的靈敏系數(shù)。在中性點經(jīng)低電電阻或電阻接地系統(tǒng)中,當發(fā)生金屬性單相接地時,流過故障線路的零序故障電流Ijd= IR2+IC2,流過非故障線路的零序電流為饋線本身的電容電流IC。L,Ijd遠遠大于IC。L,線路的零序保護是按躲過本線路的對地電容電流進行整定的,單相接地時,故障電流遠遠大于整定植,保護靈敏度是完全可以保證的.3、按降低對通信線路的干擾影響考慮對于35kV和10kV配電系統(tǒng)來說,與中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式比較,中性點經(jīng)小電阻或中電阻
23、接地系統(tǒng)的單相接地短路故障電流比較大,流經(jīng)故障線路的零序電流對通信線路的影響也可能會增大,但影響的程度取決于饋電線路與通信線路之間距離、夾角、平行敷設(shè)長度等具體情況,須作具體計算分析和實測。配電網(wǎng)對通信線路的干擾按干擾性質(zhì)分為干擾影響和危險影響。我國四部一委協(xié)議規(guī)定,如通信電纜與大地間未裝放電器時,危險影響電壓不得大于試驗介質(zhì)電氣強度電壓和60%,一般規(guī)定不超過430V;對高可靠線路,即故障后能在0.2s內(nèi)切斷者,規(guī)定不超過650V。上海供電局曾因建設(shè)人民廣場地下220KV變電站,進行了電磁感應(yīng)電壓計算,計算條件為:10kV接地短路電流1000A;35kV接地短路電流分別取1000A和2000
24、A;變電站和故障點接地電阻均按0.5計;10kV電力電纜和通信電纜平行長度1km,35kV為2km,平行間距50cm,綜合屏蔽系數(shù)0.6,感應(yīng)電壓計算結(jié)果為: 10kV:225V; 35kV:245V和461,均低于規(guī)程DL 5033-94的規(guī)定值。北京市和廣州市10kV配電網(wǎng)均采用IR為600A的小電阻接地方式,深圳配電網(wǎng)采用IR為400A的小電阻接地方式,通過計算分析,配電網(wǎng)單相接地短路時對通信線路的影響均低于DL 5033-94的規(guī)定值。為了降低中性點經(jīng)小電阻接地配電網(wǎng)單相接地時對通信線路的影響,應(yīng)選擇阻值較小的中性點接地電阻,同時盡量減小饋電線路的平行敷設(shè)長度,增大兩種線路之間的距離。
25、4、從對人生安全方面考慮中性點經(jīng)小電阻接地配電網(wǎng)在發(fā)生單相接地故障時,通過故障點的接地短路電流比較大,引起故障點地電位升高,故障點的跨步電壓、接觸電壓可能會超過允許值。如果此時人員接近故障點或者是接觸故障電器有可能會造成人員傷亡。所以從降低故障點的跨步電壓和接觸電壓角度考慮,IR值越小越好,即中性點接地電阻阻值越大越越好。深圳市區(qū)各變電站均采用中性點經(jīng)15電阻接地,深圳供電局對單相接地故障時的跨步電壓和接觸電壓進行了專門的試驗和實測,試驗和實測結(jié)果證明,單相接地故障是一般不會出現(xiàn)危及人身安全的跨步電壓和接觸電壓的。中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)在發(fā)生單相接地故障時,由于保護能正確動作跳閘,在短時間內(nèi)使
26、接地故障線路失去電源,一方面可使觸電人員在很短的時間內(nèi)脫離電源,大大減小對觸電人員的傷害程度。另一方面,由于保護動作跳閘的時間很短,人員在保護動作的時限內(nèi)接觸故障點的概率是非常小的。也就大大的減少了單相接地故障時造成人身傷害事故機會。電纜線路在發(fā)生單相接地時由于外皮的分流作用,入地電流僅有一小部分,所以引起的地電位升高也比較小,一般不會造成危險的跨步電壓和接觸電壓。北京供電局、廣州供電局、深圳供電局、上海供電局等電網(wǎng)的運行經(jīng)驗證明:采用小電阻接地方式后人身安全事故將大幅度的下降。5、從減小故障點接地短路電流考慮故障點的單相接地短路電流越大,故障時對故障設(shè)備的損害越大,從減小單相接地故障電流對故
27、障設(shè)備的損害程度考慮,中性點接地電阻的阻值越大越好。綜上所述,中性點接地電阻阻值的選擇是一個綜合性的技術(shù)經(jīng)濟問題,根據(jù)各個配電網(wǎng)的具體條件、特點全面分析比較,選擇最佳方案。近幾年中國電機工程學會高壓專委會組織召開了多次中性點接地技術(shù)研討會,與會專家基本上達成共識,在滿足降低間隙性弧光接地過電壓的前提下,可采用阻值較大的中性點接地電阻。(三)、中性點接地電阻器的選擇1、 中性點接地電阻柜的選擇:在中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng)中,要求中性點接地電阻具有更高的可靠性。如果中性點電阻由于質(zhì)量或其他原因發(fā)生故障,將使系統(tǒng)處于中性點不接地方式運行。這時如發(fā)生單相接地故障,流經(jīng)故障線路故障電流僅為系統(tǒng)的單相接地電容
28、電流,故障電流將遠小于帶電阻接地時的數(shù)值,零序保護可能拒動;由于系統(tǒng)單相接地電容電流較遠大于10A,往往會引起波及整個系統(tǒng)的、幅值很高的間歇性弧光接地過電壓及諧振過電壓,有時還會引起非故障相絕緣擊穿,造成重大的設(shè)備燒毀事故,危及系統(tǒng)的安全運行。在選擇中性點接地電阻柜時,應(yīng)保證在以下幾個方面具有良好的性能:1) 電氣性能:電阻材料的電阻率大;電阻溫度系數(shù)小,電阻值穩(wěn)定。 2) 機械性能:具有高強度、高韌性;再高溫下能保持較高的機械強度,在溫度驟升、驟降運行條件下,機械性能保持穩(wěn)定,不脆化。3) 溫度特性:熔點高,能承受較高的運行溫度。4) 通風散熱:具有合理的冷卻通風設(shè)計,保證電阻元件各部位均勻
29、散熱,避免局部高溫爍熱點,在允許時間內(nèi)通過額定電流,柜內(nèi)電阻元件的最高溫升不超過允許值。2、中性點接地電阻的主要參數(shù)1) 系統(tǒng)額定線電壓Ue(kV)2) 電阻器標稱電壓UR=Ue/(kV)3) 短時允許通流IR(A)4) 電阻器標稱電阻Rn()5) 短時通流時間(s)6) 短時允許溫升:短時通流時間為10s時為760,通流 時 間 為2h及以上時為385。 四中性點接地裝置的連接方式由于各變電站的接線形式不同,因此也就有不同的連接形式。1、接地裝置不經(jīng)斷路器、隔離開關(guān)直接連接在主變壓器低壓側(cè)套管與變低開關(guān)之間的母線橋上,如圖一。在110kV變電站,而且變電站內(nèi)的主變壓器高低兩側(cè)均有斷路器的變電
30、站采用這種連接方式。2、中性點接地裝置經(jīng)開關(guān)柜連接在高壓室10kV母線上,如圖二。這種連接方式用于變電站內(nèi)主變壓器變高側(cè)沒有斷路器的線路變壓器組和220kV變電站。3、接地裝置經(jīng)隔離開關(guān)連接在10kV母線上,如圖三。4、小電阻直接連接在變壓器10kV中性點上,如圖四。變壓器繞組接線形式是Y0Y0的變壓器采用。每個變電站都要根據(jù)本站的具體情況確定中性點接地電阻的接入系統(tǒng)方式。五、中性點電阻接地系統(tǒng)單相接地故障的保護在中性點經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)中,某饋線發(fā)生單相接地故障時,故障線路的零序電流超前于零序電壓,而此時非故障線路中的單相對地電容電流滯后于零序電壓90;流過故障線路的零序電流為系統(tǒng)總的對地電容
31、電流與流過中性點接地電阻的阻性電流的矢量和,數(shù)值較大;而流過非故障線路的零序電流僅為本線路的對地電容電流,數(shù)值較小。所以,采用限時零序過電流保護或單相接地方向保護都可以準確判斷出故障線路,實現(xiàn)有選擇性地動作故障線路。系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,由于Z0遠大于Z1和Z2,故障點的遠近對單相接地故障電流和零序電壓數(shù)值影響不大,因此,在這種系統(tǒng)中不用零序電流速斷?;韺崿F(xiàn)上、下級之間選擇性的配合,一般都采用限時過流進行配合。1、零序電流互感器的配置對于中性點經(jīng)電阻接地系統(tǒng),零序保護用電流互感器有兩種配置方式,第一種方式是:采用專用的零序電流互感器,第二種方式是:當進、出線間隔為三相三互感器時,可以采用由
32、三相電流互感器接成的零序電流濾序器代替零序電流互感器,但后者由于三相C.T的電、磁特性的差異,會引起附加的零序電流,對保護可靠性、靈敏性有不良的影響,一般都盡量采用第一種方式,而不用第二種方式。2、單相接地故障零序保護的配置1) 在每條饋線的首端都配置限時零序過電流保護,當線路末端有專用的用戶開關(guān)站時,最好在開關(guān)站的進線和出線上也裝設(shè)零序保護,保護動作于跳閘,動作時限按階梯原則整定。對與環(huán)網(wǎng)供電的饋線,用戶端不裝設(shè)單相接地零序保護。對于電容電流較小、接地過渡電阻可能較大的架空線路,當保護靈敏度不夠時,可采用單相接地方向過流保護。a) 主變壓器低壓側(cè)進線間隔應(yīng)裝設(shè)反映單相接地故障的零序保護,作為母線單相接地故障的主保護和饋線單相接地的后備保護,動作于跳閘,其零序電流的采集可以來自裝設(shè)于本間隔的零序電流互感器,
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