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文檔簡介
電力系統(tǒng)中中性點(diǎn)接地系統(tǒng)主要分為三大類:
小接地電流系統(tǒng)、大接地電流系統(tǒng)、經(jīng)電阻接地系統(tǒng)
采用何種的中性點(diǎn)運(yùn)行方式,對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行特別是系統(tǒng)發(fā)生單相接
地故障時(shí)有明顯的影響,而且還會(huì)影響電力系統(tǒng)二次側(cè)的運(yùn)行。
我們從一般的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律總結(jié)來看,選擇中性運(yùn)行的方式有以下幾點(diǎn)規(guī)
律:
經(jīng)驗(yàn)總結(jié)
一、對(duì)于3-10KV電力系統(tǒng),一般采用中性點(diǎn)不接地運(yùn)行方式
二、3-66KV系統(tǒng)中單相接地電流大于一定值(3?10KV系統(tǒng)中單相接地電流
大于30A,20KV及以上系統(tǒng)中單相接地電流大于10A),采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線
圈接地的運(yùn)行方式或低電阻接地的運(yùn)行方式
三、llOkV及以上電力系統(tǒng),采用中性點(diǎn)直接接地
1F中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)
該系統(tǒng)單相接地時(shí),通過接地中性點(diǎn)就會(huì)形成單相短路K。單相短路電
流Ik比線路的正常負(fù)荷電流大的多,為了避免這種現(xiàn)象,中性點(diǎn)直接接地
系統(tǒng)要求部分主變的中性點(diǎn)接地,避免單相接地時(shí)短路電流過大。這些主
變必須有一個(gè)三角形接線的繞組,以構(gòu)成零序通路,降低零序阻抗。主變
的零序阻抗一般為正序阻抗的1/3,線路的零序阻抗一般為正序阻抗的3
倍。
中性點(diǎn)直接接地的電力系統(tǒng)在發(fā)生單相接地時(shí)的情況
由于該系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),其他兩相對(duì)地電壓并不會(huì)升高。所
以在很大程度上降低了經(jīng)濟(jì)成本,因此在110KV及其以上的超高壓系統(tǒng)中
廣泛采用該中性點(diǎn)接地方式。
注意事項(xiàng)
1.作為220kV名紐變電站的主變必須并列運(yùn)行。其中一臺(tái)主變的
220kV側(cè)中性點(diǎn)和llOkV側(cè)中性點(diǎn)必須直接接地,其他主變中性點(diǎn)通過問
隙接地。
目的
是為了保證llOkV側(cè)零序阻抗穩(wěn)定,有利于該llOkV系統(tǒng)零序定值的計(jì)算和
整定,零序過流保護(hù)的保護(hù)范圍變化很小,容易保持其階梯特性;另一方面為
220kV系統(tǒng)提供穩(wěn)定的零序電源,保證其220kV系統(tǒng)零序保護(hù)的方向性和穩(wěn)定性。
2.220kV負(fù)荷變電站的主變必須分列運(yùn)行,此時(shí)所有主變的220kV側(cè)
中性點(diǎn)必須通過間隙接地,llOkV側(cè)中性點(diǎn)全部接地運(yùn)行。
3.鏈?zhǔn)浇泳€的220kV變電站其220kV側(cè)母線并列運(yùn)行并有兩個(gè)電源。
主變雖然分列運(yùn)行,一臺(tái)主變的220kV側(cè)中性點(diǎn)直接接地,其他主變的
220kV側(cè)中性點(diǎn)通過間隙接地。llOkV側(cè)中性點(diǎn)必須全部直接接地。
4.目前運(yùn)行的llOkV變電站全部主變均分裂運(yùn)行,其電源側(cè)母線為單
電源。所以主變llOkV側(cè)中性點(diǎn)通過間隙接地,并且不再加裝間隙保護(hù)。
2F中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)
我們假設(shè)三相系統(tǒng)的電源電壓和線路參數(shù)R、L、C是對(duì)稱的,且將
相線與大地之間存在的分布電容用集中電容來表示。
系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),三相電壓對(duì)稱,三相對(duì)地電容電流也平衡。三相電
容電流的相量和為零,地中沒有電流流過。各相對(duì)地電壓,就是各相的相
電壓。
正常運(yùn)行時(shí)的中性點(diǎn)不接地的電力系統(tǒng)
但是當(dāng)我們假設(shè)C相接地故障時(shí),C相的對(duì)地電壓為零,而A相對(duì)地
電壓UA'=UA+(-UC)=UAC,同理B相對(duì)地電壓UB'=UBC。所以當(dāng)
C相接地故障使,A、B的對(duì)地電壓比值都升高為原來的1.73倍。
單相接地時(shí)的中性點(diǎn)不接地電力系統(tǒng)
且由相量圖可知單相接地電容電流為系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)相線對(duì)地電容電
流的3倍。
實(shí)際運(yùn)行中,中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),三相用電設(shè)備的正
常工作其實(shí)并未受到影響,因?yàn)榫€路的線電壓無論其相位和量值均未發(fā)生
變化。所以三相用電設(shè)備正常運(yùn)行。
但是為了防止再有一相發(fā)生接地故障,形成兩相接地短路,所以不允
許單相接地故障的系統(tǒng)長期運(yùn)行。所以在該系統(tǒng)中,需要裝設(shè)專門的單相
接地保護(hù)或絕緣監(jiān)視裝置。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時(shí),發(fā)出報(bào)警信號(hào),
提醒供電值班人員注意,及時(shí)處理;當(dāng)危機(jī)人身及設(shè)備安全時(shí),則單相接
地保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘,切除故障線路。
3F中性點(diǎn)經(jīng)消弧圈接地的電力系統(tǒng)
中性點(diǎn)經(jīng)消弧圈接地的電力系統(tǒng)主要是為了防止單相接地時(shí)接地點(diǎn)出
現(xiàn)斷續(xù)電弧,引起諧振電壓。所以當(dāng)當(dāng)單相接地電容的電流大于一定值時(shí),
電力系統(tǒng)中性點(diǎn)要采取消弧圈接地的運(yùn)行方式。
當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),流過接地點(diǎn)的電流為接地電容電流與流過消
弧線圈L的電感電流之和。因?yàn)榻拥仉娙蓦娏鞒半娙蓦妷?0度,電感電
流滯后電容電壓90度,所以在接地點(diǎn)電感電流與電容電流相互補(bǔ)償。當(dāng)電
容電流與電感電流的量值差小于產(chǎn)生電弧的最小電流時(shí),電弧就不會(huì)產(chǎn)生,
也就不會(huì)產(chǎn)生諧振過電壓。
中性點(diǎn)經(jīng)消弧圈接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)的情況
該系統(tǒng)如果發(fā)生接地短路故障時(shí),允許短暫運(yùn)行(2小時(shí))。這是因?yàn)?/p>
消弧線圈的設(shè)計(jì)一般在最大電流分接運(yùn)行2小時(shí),或上層油溫(充油)繞
組溫度(干式)不超過允許值。
所以消弧線圈必須裝設(shè)測(cè)量上層油溫(充油)或繞組溫度(干式)的
溫度計(jì)并帶有報(bào)警接點(diǎn),無人站有遠(yuǎn)傳裝置。運(yùn)行值班人員如果不能及時(shí)
排除故障,則應(yīng)設(shè)法將負(fù)荷轉(zhuǎn)移到備用線路上。如果單相接地會(huì)危及人身
安全及設(shè)備安全時(shí),則單相接地保護(hù)應(yīng)動(dòng)作于跳閘,切除故障線路。
4F經(jīng)電阻接地的電力系統(tǒng)
在現(xiàn)代化的城市電網(wǎng)中,電纜線路電流較大,中性點(diǎn)消弧圈接地的方
式不能完全抑制故障點(diǎn)電弧,所以無法抑制諧振過電壓。因此在10KV的
城市電網(wǎng)中性點(diǎn)采用電阻接地運(yùn)行方式。
經(jīng)電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)接地相對(duì)地下降(金屬性接地時(shí)為零),
非接地相對(duì)地電壓升高(金屬性接地時(shí)為線電壓),接地點(diǎn)電流為電容電
流和經(jīng)電阻限制的阻性電流之和。經(jīng)保護(hù)判斷后斷路器將接地點(diǎn)與系統(tǒng)斷
開。隨著中性點(diǎn)接入電阻從小變大,單相接地時(shí)產(chǎn)生的過電壓逐漸增高。
電阻接地系統(tǒng)的劃分
10kV中性點(diǎn)對(duì)地接入5?10。電阻稱為小電阻系統(tǒng),接入幾十?100
C電阻為中電阻系統(tǒng),接入幾百?1000C電阻為高電阻系統(tǒng)。
注意事項(xiàng):
1.小電阻接地
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