10kV小电阻接地系统接地变压器零序保护误动机理研究
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电力系统10kV配电网接地方式探讨摘要:在电力系统中,10kV配电网中性点接地是一个综合性的问题,它涉及到的范围非常之广,而且在电力系统的设计与运行中,扮演着非常重要的角色。
目前,我国主要采用三种中性点接地方式:中性点不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地。
关键词:电力系统;10kV;配电网;接地方式引言中性点不接地方式的主要特点是结构简单、投资较少。
发生单相接地故障时,故障相电压降为零,非故障相电压升高1.732倍,流经故障点的电流是全系统对地电容电流。
系统对地电容较小时,故障电流较小,系统可继续运行1~2h。
中性点不接地系统的根本弱点在于中性点绝缘,电网对地电容储存的能量没有释放通道,弧光接地时易产生间歇性电弧过电压,对绝缘危害很大,同时容易引发铁磁谐振。
因此该方式不能适应配电网发展,已逐渐被经消弧线圈接地和经小电阻接地方式取代。
经消弧线圈接地方式需要通过接地变压器提供中性点。
为避免出现谐振过电压,消弧线圈一般运行在过补偿状态。
发生单相接地故障时,故障电流仅为补偿后的残余电流,可抑制电弧重燃,减少间歇性电弧过电压出现概率。
故障后可持续运行一段时间,但在接地期间绝缘薄弱环节可能被击穿。
目前,我国大部分地区10kV配电网均采用经消弧线圈接地方式。
1经消弧线圈接地系统中的主要问题在市区供电公司10kV配电网中,约有80%为中性点经消弧线圈接地系统,20%为中性点不接地系统,未来将全部改造为中性点经消弧线圈接地系统。
在经消弧线圈接地系统的运行维护中,主要面临以下几方面的问题:第一,少数变电站10kV母线电容电流过大,超过100A,消弧线圈长期欠补偿运行,发生线路单相接地后消弧线圈容量无法完全补偿电容电流;第二,部分10kV母线全部为电缆出线或以电缆出线为主,且电缆沟运行环境普遍恶劣,电缆绝缘水平降低。
线路单相接地后系统中性点电压升高,容易引起电缆沟内电缆绝缘击穿,甚至演变成同沟多起电缆事故,扩大事故范围;第三,部分变电站接地选线装置应用效果不理想,仍然要依靠线路轮切查找接地线路。
10kV含接地变压器的小电阻接地系统运行分析和探讨摘要:随着电力电缆在城市配电网中的广泛采用,容性电流越来越大当系统发生单相接地故障时故障电流远超过10A,中性点经消弧线圈接地系统已不满足安全运行要求,针对目前配电网的运行状况,对比小电阻接地系统和消弧线圈接地系统各自的优缺点。
研究10kV 配电网采用中性点经小电阻接地系统的总体方案,主要分析接地变压器在小电阻接地系统作用、接地变压器的容量计算、小电阻的阻值选取、小电阻接地方式进行分析和问题的探讨。
为小电阻接地系统在配电网中的推广应用起到了重要的理论和实践指导作用.关键字:小电阻;接地变压器;接地系统;近年来,随着城市经济的迅速发展,城市电网规模的扩大,电缆出线的增多使系统电容电流逐步增大。
采用不接地运行方式,单相接地故障的弧光和铁磁谐振过电压可达正常电压数倍对电缆和开关柜的绝缘构成严重威胁。
采用消弧线圈接地的运行方式,则需要较大的补偿容量,因普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%,要求配置台数较多,10kV配电网线路在运行中操作较多,消弧线圈的分接头及时调整有困难,容易出现谐振过电压现象。
经接地变压器小电阻接地方式是解决这问题的有效措施。
针对上述现状,以某城区35kV变电站为研究对象,对该站10kV系统的小电阻接地系统总体方案设计进行研究,对接地变压器在小电阻接地系统作用、接地变容量的计算、小电阻的阻值选取、小电阻接地系统进行分析和探讨。
本文就小电阻接地系统实际运行情况进行了分析,为小电阻接地系统在电网中的推广应用提供一定的理论基础。
11.1接地变压器的概述我国电力系统中10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式,35kV以上电网中主变压器低压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。
接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈或电阻。
接地变压器按相数可分三相接地变和单相接地变。
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。
10 kV线路接地零序保护不动作原因分析摘要:随着我国电网的快速发展,在目前的广东城市配电网中主要是以电缆和架空线同时存在的混合型网络的10 kV电网。
接地故障主要存在于中性点接地的电网中,本文以某变电站10 kV小电阻接地系统为背景,针对出现的10 kV小电阻接地系统中,10 kV线路接地零序保护不动作的现象进行分析关键词:10 kV线路接地零序保护不动作分析随着电力负荷的不断增长,城市电网的建设要不断扩大电网规模,架空线路及电缆总长度不断增加,导致10 kV系统的输电线路对地电容电流不断增加,系统越来越复杂。
以惠州电网中110 kV沙田站为例,在不影响线路运行的情况下,用详细的综合的排除法,分析了10 kV线路接地零序保护不动作现象的原因。
1 事件概况在2012年的7月24日,由于受到台风暴雨的影响,供电所巡线工作人员发现正在运行的沙田站10kV田头线F10、花塘线F6在不同时段分别发生了树木直接折压在10 kV输电导线上的故障,田头线F10、花塘线F6在带电运行状态,均为单相接地,树枝及线路未发现放电痕迹,保护均未跳闸的异常现象。
基本情况:沙田站10 kV系统中性点采用了小电阻经曲折接地变中性点接地,其阻值为16Ω,F6挂在I母,F10上挂在II母,折枝压在导线上的位置与变电站出线柜相隔约为2公里。
2 对10 kV线路接地零序保护不动作的原因分析根据零序保护动作的条件,当线路发生接地时,可能造成10 kV馈线保护装置零序保护没有动作的原因如下。
2.1 保护装置整定或其二次回路故障(1)馈线保护装置零序保护回路接线错误。
(2)馈线保护装置故障、定值整定错误、压板投退错误。
2.2 零序电流值达不到i0>I0zd,t>T0整定的动作条件,即i0<I0zd,t<T0根据10 kV线路零序保护动作的充分必要条件(i0>I0zd,t>T0),由于树枝长期压在线路上,接地时间t远远大于整定值T0(T=0.8 m),t满足>T0的条件;而I0=U0/Z0≈U/Z0,U为系统电压,基本不变,影响I0的就基本只有线路接地的综合零序阻抗Z0了,而Z0由接地变中性点电阻Z0r+线路阻抗Z0l+线路接地过渡阻抗(包括地网阻抗)Z0j,即Z0=Z0r+Z0l+Z0j>Z0zd针对以上原因,继保专业人员对站内各站相关设备进行检查、试验。
10KV小电阻接地零序保护动作行为分析作者:郝晓芳来源:《中小企业管理与科技·下旬刊》2011年第10期摘要:我国的城市配电网基本是以电缆为主和架空线为辅的混合型网络的35KV、20KV、10KV电网,其中性点运行方式之一是有效接地方式即经低电阻接地;另一种是非有效接地方式即不接地或经消弧线圈接地。
接地故障形式在中性点不接地的电网中,单相接地是运行电网的主要故障形式。
电网发生单相接地时,通过接地点的电流是非故障相对地电容电流的总和,一般接地电流在数安至数百安之间,接地时产生电弧接地过电压,使非故障相、系统中性点甚至故障相产生过电压,这种过电压通称为电弧接地过电压。
关键词:小电阻接地电网保护动作行为分析1 母线单相接地母线单相接地时,3Io从母线上的接地点D经大地到接地变的接地点再到接地变中性点O,最终流到接地点D的3Io,同线路单相接地时一样,特点也相同。
2 主变低压侧差动区内单相接地2.1 单相接地时零序电流及其流向3I0从接地点D经大地→接地变接地点→中性点T Ao→接地装置Ze→接地变中性点O→A、B、C各相流过相同的Io→主变低压侧TA 、TB、TC也流过相同的Io主变低压侧线圈AC、BC流过相同的Io,而AB线圈中无零序电流流过。
其特点是:接地变中性线上TAo中流过3Io,而主变低压侧各TA中流过相同的Io,方向指向主变。
2.2 主变低压侧差动区内单相接地时保护动作分析以某110KV变电站为例说明主变容量:50MVA 电压等级:110KV/10.5KV2.2.1 差动动作值差动动作定值:0.4Ie各级电压额定电流110KV侧动作值:0.4×Ie=0.4×944.8A=105A10.5KV侧动作值:0.4×Ie=0.4×2752A=1100A2.2.2 零序电流值当变压器低压侧差动区单相接地时按图:初步估算单相接地电流:为计算简单起见,假定正序电抗近似等于零序电抗即:ZΣ0≈ ZΣ1当A相接地时:即零序电压大小约等于相电压的1/3低压侧线电压10.5KV,零序电压大小约是线电压10.5KV的三分之一即3.5KV当Ze=10Ω3Io=3.5KV÷10Ω=350A(此时我们只考虑了接地装置的电阻值,接地变压器等的零序阻抗均没有算在内,否则3Io值更小)350A的值远低于10.5KV侧主变差动保护的动作值1100A。
10kV配电网小电阻接地系统单相短路故障及保护探究谢跃钦发布时间:2021-08-09T01:39:27.665Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第8期作者:谢跃钦[导读] 近年来我国配电网单相接地故障发生率居高不下,严重影响了电网运行的安全效益和经济效益。
广东电网有限责任公司东莞供电局广东东莞 523850摘要:近年来我国配电网单相接地故障发生率居高不下,严重影响了电网运行的安全效益和经济效益。
本文从10kV配电网小电阻接地系统出发,分析其单相短路故障后的稳态特性和暂态特性。
结合实际案例,深入研究10kV配电网小电阻接地系统单相短路故障的处理措施及防控方案,在零序电流保护基础上全面提升10kV配电网小电阻接地系统的安全性能,望为10kV配电网运维管理提供有效参考依据。
关键词:小电阻接地系统;单相短路;特性分析;保护方案小电阻接地能够在装置线路过载后快速切断,避免过载造成的装置损坏或线路损毁,已经在现阶段10kV配电网中广泛应用。
该系统设计非常简便,可利用主动接线或被动接线方式将10Ω左右的小电阻接入到系统中,从而形成有效的并联接地回路。
一旦出现过电压或过电流问题,系统零序电流增加,此时启动零序电流保护动作,准确完成故障线路投切,是配电网安全保护中不可或缺的关键。
1.10kV配电网小电阻接地系统概况配电网中性点接地方式主要包括经消弧线圈接地、经小电阻接地两种。
前者主要是利用消弧线圈产生的电感电流补偿实现消弧保护,以提升配电网运行的稳定性,而后者则主要借助小电阻接入构成中性点接地电阻与对地电容的并联回路,以达到配电网过电压或过电流的保护。
目前,我国电网用户逐渐增多,用电压力日益增加,电网电容电流逐渐提升,通过消弧线圈进行中性点接地保护成本较高,小电阻接地系统开始大范围应用。
10kV配电网小电阻接地系统配置时应注意做好小电阻阻值的选择和保护装置的配置。
一般而言,电阻值越大,单相接地电流越小,此时配电网中继电保护的灵敏度越低。
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。
电力系统2019.20 电力系统装备丨33Electric System2019年第20期2019 No.20电力系统装备Electric Power System Equipment 后,通过系统与线路的重合闸来实现瞬时关闭,实现对线路故障的及时和高效切除。
4.4 定时限过电流保护在35 kV 及以下配网运行中其短路电流与继电保护的动作时间不存在关系,为此需要通过时间继电器的应用来保证连续可调,而且在此基础上可以应用定时限过电流保护,针对电力系统运行中相邻元件过电流保护动作时间不同的问题,发挥其具有较强选择性以及阶梯性实现的优势,实现对电力系统稳定性的有效保障。
4.5 三段式过电流保护装置此种继电保护在目前35 kV 及以下配网中的应用比较少见,主要应用在较短对线路中。
此种保护装置主要有无时限的电流速断保护、裸贷时限的电流速断保护以及定时限过电流保护等组成。
其中的第一段主要起到快速切除线路首端故障的作用。
第二段则辅助第一段保护来实现对线路全长的保护。
第三段则主要起到后备保护的作用,也就是出现下一级保护装置故障而拒动时或者出现系统主保护拒动时,可以发挥其远程后备保护的作用。
此种继电保护方式可以提高35 kV 及以下配网运行的质量和稳定性,促进我国经济与社会的稳定发展。
4.6 继电保护整定与仿真平台目前的35 kV 及以下配网供电系统运行中表现出运行稳定性较差的特点,主要表现在所采用的继电保护具有较低的精度、较慢的速度等方面。
因此针对此问题需要采用继电保护整定与仿真平台来解决。
通过此平台在目前上述供电系统中的应用,通过透明的信息处理,标准化的调谐结果和可视化的软件操作,可以提高该电源系统的继电保护水平此平台主要是由图形操作模块、短路计算模块、定值方针模块以及数据库等构成,而且通过人工和仿真平台结合的方式来进行保护定值的调整,确保继电保护的灵敏度和选择性,从而保证了供电系统的运行和安全。
5 结语鉴于35 kV 及以下配网供电系统在整个电力系统中的重要地位,因此针对其中可以确保此供电系统安全和稳定运行的继电保护来说,为了完成其基本任务并满足其基本特点和技术要求,就需要合理选择和应用电流速断保护、失压继电保护。
10kv配电网小电阻接地系统零序保护优化配置与应用实践探索发布时间:2022-11-30T02:20:55.199Z 来源:《中国科技信息》2022年15期第8月作者:柳金辉王晓平[导读] 本文介绍了小电阻接地系统配电网零序保护在实践应用中优化配置,降低施工难度,减少投资。
柳金辉王晓平内蒙古包钢钢联股份有限公司动供总厂内蒙古包头市014010【摘要】本文介绍了小电阻接地系统配电网零序保护在实践应用中优化配置,降低施工难度,减少投资。
提高保护动作的可靠性,为不接地系统改为小电阻接地系统提供了技术路线。
【关键词】小电阻接地系统零序电流保护优化配置探索【前言】10kv配电网中性点接地方式有中性点不接地,中性点经消弧线圈接地以及中性点经电阻接地。
中性点不接地方式和经消弧线圈接地方式虽然提高了供电的可靠性,接地时允许运行2小时。
随着电网规模扩大,供电线路采用电缆出线,系统电容电流增加,发生系统接地时,若短时间不能切除故障,引发系统过电压或短路着火事故。
本文主要围绕小电阻接地系统传统零序保护配置中存在的难点,有针对性的提出了优化方法,使得配电网不接地系统改为小电阻接地系统,提供了可靠的技术路线,便于更广泛的推广应用。
【正文】一、中性点经小电阻接地配电网系统传统零序保护配置方法:电力系统在输配电过程中设置系统中性点的接地方式,一般按照电压等级设定不同的接地方式。
110KV及以上电网按照中性点直接接地配置,35KV及以下按照中性点不接地、中性点经小电阻接地、中性点经消弧线圈接地。
电力系统在输配电过程中,受到外部扰动或短路故障时,保护线路的各种继电保护装置应该可靠的、及时动作,从而切断故障点,不同的接地方式对继电保护的配置也不相同。
中性点采用小电阻接地的配电网,一旦发生单相接地故障,零序保护快速动作,隔离故障点,保障系统内其他设备稳定运行。
冲同零序保护的配置方法为外部安装一台或多台零序互感器,将电缆穿过零序互感器,零序互感器二次电流接入综保装置,实现零序电流采集。
10kV配电网小电阻接地系统运行方式探讨摘要:目前,在10 kV配电系统中,电缆线所占比例很高,而城市中的架空线又存在着很大的容量和容量问题。
10 kV配电网的小阻抗接地体系更适用于城市10 kV配电网,与以往采用的中性点经消弧线圈接地、中性点绝缘接地等方法相比,该体系可以有效地改善系统的稳定性、安全性,为人民群众提供一个安全可靠的用电环境。
关键词:10kV配电网;小电阻接地;系统运行1.110kV配电网小电阻接地系统概述在城市供电系统中,110(35)kV变电站的主变二次侧10kV绕组通常为三角形联结结构,没有中心点,为实现接地需在主变二次侧安装一个Z型接地变压器引出中性点。
10kV配电网小电阻接地系统通常由接地变和小电阻两部分组成,通过接地变为主变10kV接线提供系统中性点,接地变压器容量要和系统中性点电阻相匹配。
接地变广泛采用Z型接法,即把三相铁芯各个芯柱上的绕组划分成长度基本相同、极性不同的两段,使三相绕组通过Z型接法形成星形接线。
小电阻接地系统对正、负序电流展现出高阻抗,在绕组中流过的激磁电流较小;小电阻接地系统对零序电流展现出低阻抗,绕组中的电压比较小。
2.10kV配电网小电阻接地系统的优势2.1.降低过电压电阻既是耗能元件,又是阻尼元件,可以对谐振过电压、间歇性电弧过电压产生一定影响。
应用小电阻接地系统,使中性点和线路形成回路,可以更好地释放电容电荷。
在线路单相接地故障中,中性点经过小电阻接地,中性点电位小于相电压,可以抑制非故障部分的工频电压升高。
在接地电弧熄弧后,经过中性点电阻通路,零序残荷能够及时释放,在下一次燃弧过程中,过电压赋值和日常单相接地电压相同,不会发生中性点不接地的状况,过电压幅值能够得到有效控制。
2.2.快速切除故障在系统单相接地后,接地点和曲折变中性点会产生电流通路,继电保护装置会根据零序电流精准判断和及时处理故障问题,单相故障发生概率比较小,能够减少拉路查找中由于操作不规范而造成的过电压问题。
10kV小电阻接地系统零序电流保护探究与运行作者:高小征来源:《科学与财富》2019年第28期摘要:随着社会经济的发展,城市配电网的架空线逐渐被电缆替代,由此造成配电网系统对地电容电流大幅增加,给系统的安全运行产生威胁。
本文主要介绍了小电阻接地系统零序电流计算,并以此为理论基础探究小电阻接地系统零序电流保护配置原则和多回线同相接地故障对零序电流保护的影响。
关键词:10kV 小电阻零序电流接地变1、接地方式的分析随着社会经济的发展,城市配电网的架空线逐渐被电缆替代,由此造成配电网系统对地电容电流大大增加,当发生单相接地故障时流过故障点的电容电流相应变大,对传统利用消弧线圈接地系统的稳定运行造成了严重威胁。
我国10kV配网系统接地方式主要有中性点不接地、中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地,它们主要优缺点如下表所示:当发生10kV接地时:①对小电阻接地系统:首先会由接地间隔的零序保护跳自身开关,若接地故障不能切除,则由10kV小电阻间隔零序保护再跳闸切除分段和主变低压侧开关。
对应的保护装置均会有保护跳闸的信息。
②对消弧线圈接地系统:消弧选线会判别接地线路,发跳闸令跳线路开关,跳闸信息在消弧选线装置处查询,对应间隔的保护装置不会有保护跳闸的信息。
2、小电阻接地系统短路电流计算中性点小电阻接地系统发生单相接地故障时示意图如图 1 所示。
EA、EB、EC 分别为三相电源电势;IA、IB、IC 分别为三相的电容电流;r、C 分别为对地绝缘电阻及对地电容量,通常三相基本相等,且r阻值非常大可以忽略不计;RN为中性点接地电阻,R为发生A相接地故障时的接触电阻。
根据图1有:在中性点经小电阻接地方式中,通过选取合适的中性点小电阻可以控制流过接地点的零序电流,目前,广东地区中性点接地系统中选取的电阻值为10Ω。
3、小电阻接地系统零序电流保护分析3.1 接地故障下零序电流保护的动作特性对于小电阻接地,当发生接地故障时,故障电流大,同时造成故障相失压严重,严重影响本馈线和其他馈线的供电可靠性,必须迅速切除故障线路,因此,对于接地故障配置了三段式电流保护和两段式零序电流保护。
浅谈10kV配网中性点小电阻接地技术与应用摘要:基于城区10kV配网中电缆线路的增加,导致电容电流增大,补偿困难,尤其是接地电流的有功分量扩大,导致消弧线圈难以使接地点电流小到可以自动熄弧,此时,相比中性点不接地或经消弧线圈接地方式,中性点经小电阻接地方式有更大的优越性。
本文主要对10kv配电网中性点经小电阻接地原理进行了分析,对它的优点和存在的不足进行探讨,以便更好地推广10KV配网中性点小电阻接地技术应用。
关键词:配网;小电阻;技术;应用一、10KV中性点小电阻的优势配电网中性点小电阻接地方式由接地变、小电阻构成。
因主变10kV 侧为三角接线,需通过接地变提供系统中性点。
接地变压器容量的选择应与中性点电阻的选择相配套,中性点接地电阻接入接地变压器中性点。
接地变一般采用Z 型接地变,即将三相铁心每个芯柱上的绕组平均分为两段,两段绕组极性相反,三相绕组按Z形连接法接成星型接线。
其最大的特点在于,变电站中性点接地电阻系统由接地变、接地电阻、零序互感器(有的配有中性点接地电阻器监测装置)等组成。
1、10KV中性点小电阻系统可及时调节电压。
在配电网的整个接地电容电流中,含有5次谐波电流,所占比例高达5%~15%,消弧线圈在电网50Hz的工作环境下,对于5%~15%的接地点的谐波电流值受到影响,低于这个数值,不能正常运行。
而通过小电阻的接地方式却能保持谐波电流值数值不变,保障电力系统输出的设备有效运转。
2、及时消除安全隐患。
在配电网中,当接地电流量增加的时候电压不稳,或者发生短路等线路故障以后,小电阻系统会自动启动保护程序,立即切断故障线路,消除由于单相接地可能造成的人身安全隐患,同时也能够让电力工作人员快速排查线路故障问题,及时恢复供电。
3、增加供电的可靠性。
目前,我们国家的电缆材质主要由铜芯,铝芯,当电缆线路接地时,接地残流大,电弧不容易自行熄灭,所以电缆配电网的单相接受地故障难以消除的。
中性点经消弧线圈接地的系统为小电流接地系统,当发生单相接地永久性故障后,接地故障点的查找困难,单相接地故障点所在线路的检出,一般采用试拉接地手段。
10kV变配电站单相接地与零序过电流保护有关问题分析
10kV变配电站单相接地与零序过电流保护有关问题分析
微机保护装置有单相接地保护与零序过电流保护,单相接地保护又称为小电流接地选线。
单相接地保护与零序过电流保护是两种完全不同的保护。
1
倍。
1.2
序过电流保护。
2电源中性点不接地的供电系统单相接地小电流接地选线
2.1电源中性点不接地的供电系统单相接地保护可选用小电流接地选线装置。
二次电路设计时将所有零序电流互感器和Y/Y/△(开口三角形)型电压互感器的开口三角形电压接到小电流接地选线装置的测量端子上,就可以检测出是某一路线路发
生单相接地故障,然后进行报警或跳闸。
需要跳闸时还应将跳闸输出接到所需要跳闸的回路。
二次电路接线比较多。
2.2微机保护装置都有单相接地保护后,保护原理与小电流接地选线装置完全相同,不仅节省了一套设备,可以直接跳闸,二次电路接线也简化了许多。
3电源中性点不接地的供电系统单相接地保护的整定
3 3.2
4
随着10kV供电系统电网的不断扩大,对地电容电流也随之增加,发生单相接地故障后故障电流比较大,需要立即跳闸,为了提高单相接地故障后保护跳闸的可靠性,将电源中性点串联一个电阻后接地,发生单相接地故障后故障电流就成为对地短路电流。
此时零序电流互感器就可以感应出三相不平衡电流,发生单相接地故障后故障电流为对地短路电流。
零序过电流保护整定可以按照躲过三相不平衡电流来
整定。
单相接地保护动作的可靠性就可以提高。
小电阻接地系统配电网零序保护可靠性分析与应对措施【摘要】本文介绍了小电阻接地系统配电网零序保护在实践应用中存在的问题,分析事故原因并有针对性的提出实践应用措施。
【关键词】小电阻接地系统零序电流保护分析与措施【引言】包钢新体系中压供配电网系统供出线路均为电缆出线,通过电缆隧道,架空电缆通廊送至用户端。
为保证电力电缆运行安全,防止引发电气火灾、短路事故,在10kv配电网采用中性点经小电阻接地方式。
当发生单相接地故障时,零序电流保护动作切除故障,其优点是保护灵敏度高,在接地故障初期即可快速切除故障点。
目前钢铁企业的重要负荷均采用双路或多路供电,并配置保安电源,分段设备采用备自投方式,可以保证用电安全,实现供电连续性。
【正文】一、包钢新体系10KV配电网中性点经小电阻接地系统零序保护应用中存在的问题:包钢新体系配电网系统采用中性点经小电阻接地方式,于2012年投入运行。
在运行过程中出现多次零序保护拒动和误动事件,对生产和系统安全带来重大影响。
下面就典型故障进行分析说明:各级零序保护配置表:系统标准主接线图:1.炼钢公辅水系统变电站零序保护越级跳闸事件:(1)系统运行方式:56#变电所1#主变、2#主变带10kvI段、II段母线分列运行,10kvI段带公辅1#线、10kvII段带公辅2#线运行;公辅变电所I进线带10KV I段母线带1#水泵、II进线带10KV II段母线带2#水泵运行,10kv分段热备。
(2)故障现象及原因分析:2017年6月8日,公辅变1#水泵电缆端头发生单相接地,56#变电所公辅1#线零序过流II段保护动作,开关跳闸,保护动作时间0.6s,动作值2.8A。
公辅变电所10kvI段母线失电,1#水泵及其他用电设备低电压保护动作跳闸。
运行人员切开10KV I段所有断路器后,检查设备无异常,用公辅变10kv分段合闸带10kvI母,恢复母线供电后启动1#水泵时,56#变电所2#线零序保护动作跳闸,造成公辅变全站停电。
一例高铁 10kV配电所零序过流保护误动的原因分析摘要:某高铁线10kV配电所一级贯通、综合贯通线路采用单芯铜芯交联聚乙烯绝缘电缆,此供电线路接地阻抗小,如果发生短路故障,大部分为接地短路故障,尤其以单相接地情况最多,为了提高供电网络的安全可靠性,均采用大电流接地系统中的中性点经小电阻接地三相供电系统。
为有效地判断故障类型、快速切断故障线路,不对称短路故障采用零序电流保护,其结构简单、灵敏度较高。
针对该高铁Y站10kV配电所非正常运行方式下,由X站10kV配电所越区供电时发生的两起零序电流保护启动跳闸原因进行分析,并提出解决方案。
关键词:配电所零序电压零序电流保护动作分析1.引言某高铁线10kV电力系统一级贯通线由小里程配电所供向大里程方向,小里程侧配电所为主供,综合贯通线供电方式与一级贯通线相反。
若中间某个10kV配电所电源停电或故障不能提供电源,则由相邻配电所经供电区段反送至该配电所。
该高铁10kV电力系统采用中性点经小电阻接地系统,中性点经小电阻接地在发生单相接地故障时,零序电流或零序电压保护装置动作,可准确判断并快速切除故障线路,提高系统安全水平,降低人身安全风险。
因采用中性点经小电阻接地系统的电气设备承受的过电压数值低、时间短,可适当降低设备的绝缘水平。
综合以上优点,该运行方式在高铁电力系统中被广泛采用。
由于Y站10kV配电所处于供电系统末端,但是Y站配电所小里程方向还有供电区段(即Z站-Y站间综合、一级贯通线),为了给该区段供电,只能由X站配电所反送至Y站配电所母线上,再由Y站配电所母线越至太原南-Y站供电区段,实现越区供电,使相邻(即X站)配电所供电线路延长9km,供电质量下降,出现两次因零序电流增大造成跳闸中断供电。
为提高该高铁10kV电力系统供电可靠性,对这两次跳闸进行分析,提出解决方案。
2.设备运行方式概况2.1正常运行方式正常运行方式下,Z站至Y站间一级贯通线电源由Y站10kV配电所(以下简称Y站配电所)一级贯通馈出一回路供电,Y站至X站间一级贯通线电源由Y站配电所一级贯通馈出二回路供电,上述两回路位于同一母线,即一级贯通母线,其电源由Y站10kV配电所电源二供电,见图2-1。
小电阻接地系统中零序保护故障及其原因分析王小萌摘要:本文对中性点不同接地方式的常见划分,分析了从两种方式在接地故障下的基本特征进行深入分析,从理论上为不同方式的不同应用提供依据,并根据实际的故障案例,对故障原因进行了深入分析。
关键词:小电阻接地系统;零序保护故障;原因1.引言小电流接地系统,分为中性点不接地、经高阻接地、经消弧线圈接地系统。
对于中性点不接地系统,由于不构成短路回路,无法形成大的短路电流,因此调度规程一般规定可以继续运行1~2h,但随着线路长度增加,以及市区大量电力电缆的使用,使得电容电流增大,弧光接地过电压倍数增高,长时间运行容易造成相间短路,因此应立即查找故障点;而对于中性点经高阻接地系统,目前调度定值单中一般设定为达到零序电流定值立即跳闸,因此对整个系统不造成影响。
本文主要从小电阻接地方式下的零序保护原理出发,分析了一起小电阻接地系统线路零序保护由于存在保护死区致使故障范围扩大案例,并对变电运行工作中如何防止零序保护拒动问题进行了探讨。
2. 零序电流保护零序电流保护一般使用在有条件安装零序电流互感器的电缆线路或经电缆引出的架空线路上。
当在电缆出线上安装零序电流互感器CT时,其一次侧为被保护电缆的三相导线,铁心套在电缆外,其二次侧接零序电流继电器。
当正常运行或发生相间短路时,一次侧电流为零,二次侧只有因导线排列不对称而产生的不平衡电流。
当发生一相接地时,零序电流反映到二次侧,并流入零序电流继电器,使其动作发出信号。
零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律:流入电路中任一节点的电流的代数和等于零,即I=O,它是用零序电流互感器作为取样元件,在线路与电气设备正常的情况下,各相电流的矢量和等于零(对零序电流保护假定不考虑不平衡电流),因此零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出(零序电流保护时躲过不平衡电流),执行元件不动作。
当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零,故障电流使零序电流的环形铁心中产生磁通,零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作,带动脱扣装置,切换供电网络,达到接地故障保护的目的。
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。