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2010-10-12 09:24 來(lái)源于網(wǎng)絡(luò) 【大 中 小】【打印】【我要糾錯(cuò)】
我國(guó)采用經(jīng)消弧線圈接地方式已運(yùn)行多年,但近幾年有部分區(qū)域采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式,它們都屬于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。隨著采用電纜線路的用戶日益增加,系統(tǒng)單相接地電容電流不斷增加,導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)單相接地故障擴(kuò)展為事故。世界各國(guó)對(duì)中壓電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式有不同的觀點(diǎn)及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn),在中壓電網(wǎng)改造中,其中性點(diǎn)的接地方式問(wèn)題,現(xiàn)已引起多方面的關(guān)注,面臨著發(fā)展方向的決策問(wèn)題。下面對(duì)分析中性點(diǎn)不同的接地方式與供電的可靠性。
一、中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式
世界上以美國(guó)為主的部分國(guó)家采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式,中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式可以泄放線路上的過(guò)剩電荷來(lái)限制弧光產(chǎn)生的過(guò)電壓,由于美國(guó)在歷史上過(guò)高的估計(jì)了弧光接地過(guò)電壓的危害性,因而采用此種方式。中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式通過(guò)零序電流繼電器來(lái)保護(hù)線路。其優(yōu)點(diǎn)是:接地時(shí),由于流過(guò)故障線路的電流較大,零序過(guò)流保護(hù)有較好的靈敏度,可以比較容易檢除接地線路;系統(tǒng)單相接地時(shí),健全相電壓不升高或升幅較小,對(duì)設(shè)備絕緣等級(jí)要求較低,其耐壓水平可以按相電壓來(lái)選擇。
但是其缺點(diǎn)也很明顯:由于接地點(diǎn)的電流較大,當(dāng)零序保護(hù)動(dòng)作不及時(shí)或拒動(dòng)時(shí),將使接地點(diǎn)及附近的絕緣受到更大的危害,導(dǎo)致相間故障發(fā)生;當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí),無(wú)論是永久性的還是非永久性的,均作用與跳閘,使線路的跳閘次數(shù)大大增加,嚴(yán)重影響了用戶的正常供電,使其供電的可靠性下降。于是出現(xiàn)了中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式。
二、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式
1916年發(fā)明了消弧線圈,運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,其廣泛適用于中壓電網(wǎng),在世界范圍有德國(guó)、中國(guó)、前蘇聯(lián)和瑞典等國(guó)的中壓電網(wǎng)均長(zhǎng)期采用此種方式,顯著提高了中壓電網(wǎng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式,在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí),流過(guò)接地點(diǎn)的電流較小,其特點(diǎn)是線路發(fā)生單相接地時(shí),可不立即跳閘,按規(guī)程規(guī)定電網(wǎng)可帶單相接地故障運(yùn)行2小時(shí)。從實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和資料表明,當(dāng)接地電流小于10A時(shí),電弧能自滅。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式的供電可靠性,大大的高于中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式,但中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式也存在著以下2個(gè)問(wèn)題:
中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式存在的兩大缺點(diǎn),也是兩大技術(shù)難題,多年來(lái)電力學(xué)者致力于解決這些難題,已經(jīng)有了很多成就,具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
1.中性點(diǎn)位移電壓由于電網(wǎng)中性點(diǎn)有不對(duì)稱電壓存在,回路中便有零序電流流過(guò),于是在消弧線圈的兩端產(chǎn)生了電位差,該電位差就是通常所說(shuō)的中性點(diǎn)位移電壓。中性點(diǎn)位移電壓的增大會(huì)導(dǎo)致非故障相的最高對(duì)地電壓升高。但實(shí)測(cè)表明,電纜網(wǎng)絡(luò)中的不對(duì)稱度一般都很小,由此導(dǎo)致的中性點(diǎn)位移電壓也因此受到限制,此外運(yùn)行中還可通過(guò)增大失諧度的方法來(lái)進(jìn)一步降低中性點(diǎn)位移電壓(位移電壓并非越低越好,因?yàn)榻档臀灰齐妷旱耐瑫r(shí)必然會(huì)增大故障點(diǎn)的殘流,會(huì)對(duì)熄弧不利),將其控制在無(wú)害的范圍內(nèi)。
2.斷線故障過(guò)電壓運(yùn)行中的補(bǔ)償電網(wǎng),只有在消弧線圈欠補(bǔ)償運(yùn)行狀態(tài)下,由單側(cè)電源供電的線路發(fā)生斷線故障,同時(shí)引起的不對(duì)稱度、失諧度的變化綜合不利時(shí)方有可能使中性點(diǎn)位移度顯著升高,產(chǎn)生較高的過(guò)電壓,而在其它運(yùn)行狀態(tài)下均不會(huì)出現(xiàn)有害的過(guò)電壓。對(duì)這種可能出現(xiàn)的過(guò)電壓,可通過(guò)消弧線圈過(guò)補(bǔ)償運(yùn)行、加裝限壓電阻等措施來(lái)降低,再加上消弧線圈的鐵芯飽和也會(huì)抑制過(guò)電壓,因此這種過(guò)電壓基本可被限制在無(wú)害的范圍內(nèi)。
3.繼電保護(hù)的選擇性小電流接地系統(tǒng)的繼電保護(hù)選擇性問(wèn)題在過(guò)去一直是限制諧振接地方式在中壓電網(wǎng)中推廣的重要因素,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,如今新型的微機(jī)選線及微機(jī)保護(hù)裝置可靈敏、快速、正確地找到故障線路并發(fā)出信號(hào),使運(yùn)行人員可根據(jù)故障線路的負(fù)荷狀況因地制宜地選擇帶故障運(yùn)行或是跳閘。
4.異常動(dòng)作消弧線圈異常動(dòng)作的原因很多,但在排除了設(shè)備制造質(zhì)量及錯(cuò)誤操作等原因之后,只要做到選型正確、操作無(wú)誤,就可大大減少異常動(dòng)作的次數(shù),降低異常動(dòng)作產(chǎn)生的危害。 隨著微電子技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,我國(guó)已研制生產(chǎn)出自動(dòng)跟蹤消弧線圈及單相接地選線裝置,并已投入實(shí)際運(yùn)行取得良好效果,現(xiàn)在正處在推廣應(yīng)用階段。
三、單相接地電容電流
中壓電網(wǎng)單相接地電容電流有以下幾部分構(gòu)成:
1.系統(tǒng)中所有電氣連接的全部線路(電纜線路、架空線路)的電容電流。
2.系統(tǒng)中相與地之間跨接的電容器產(chǎn)生的電容電流。
3.因變配電設(shè)備造成的電網(wǎng)電容電流的增值。
系統(tǒng)中的電容電流可按下式計(jì)算:ΣIc=(Σic1+Σic2)(1+k%)
式中:Σic電網(wǎng)上單相接地電容電流之和ΣIc1線路和電纜單相接地電容電流之和Σic2系統(tǒng)中相與地間跨接的電容器產(chǎn)生的電容電流之和k%配電設(shè)備造成的電網(wǎng)電容電流的增值。10KV取16%、35KV取13%單相電容電流的檢測(cè)方法比較多,可以采用采用偏置電容法和中性點(diǎn)外加電容法,,為了準(zhǔn)確選擇和合理配置消弧線圈的容量,微機(jī)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)裝置為實(shí)測(cè)網(wǎng)上單相電容電流提供了快速準(zhǔn)確的手段,其原理是,檢測(cè)系統(tǒng)的不平衡電壓E0,并以一定的采樣周期檢測(cè)線電壓UAB,中性點(diǎn)位移電壓U0及中性點(diǎn)位移電流I0,根據(jù)下式計(jì)算出單相接地電容電流:
E0= U0+I0×Xc式中:Xc為系統(tǒng)對(duì)地容抗;
由于Xc=(E0—U0)/ I0,得Ic=U相/ Xc= U相I0/ E0—U0式中Ic為單相接地電容電流四、小結(jié)中壓電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式不止在國(guó)內(nèi)在國(guó)外也有不同的觀點(diǎn),現(xiàn)已引起多方面的關(guān)注。經(jīng)過(guò)多年來(lái)電力學(xué)者的努力,已經(jīng)解決了中壓電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)長(zhǎng)期難以解決的技術(shù)難題。自動(dòng)跟蹤消弧線圈及接地選線裝置的不斷完善中壓電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地提供了技術(shù)保障。因此,采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式是我國(guó)中壓電網(wǎng)的發(fā)展方向。
參考文獻(xiàn):
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