中性点非有效接地系统单相接地故障仿真分析
- 格式:pdf
- 大小:243.54 KB
- 文档页数:4
基于MATLAB的10kV铁路电力线路不接地系统单相接地短路故障分析摘要:由于中性点不接地系统运行的优点,使其在我国配电系统中广泛采用,铁路中电力线路和变、配电所也多采用中性点不接地方式。
本文主要研究中性点不接地系统发生单相接地故障的情况,进行理论分析且通过仿真验证了理论正确性,详细论述了故障前后零序电流和电压的波形变化,为实际故障查找与判别提供依据。
同时结合现场实际,总结单相接地故障的事故原因。
对满足铁路安全性、稳定性、可靠性的供电需求提供了一定保障。
关键词:中性点不接地;单相接地短路;零序分量;MATLAB仿真一、中性点不接地系统单相故障理论分析中性点不接地方式属于小电流接地系统中的一种,是因为接地点电流比负载电流小很多,故将其称为小电流接地系统。
在电压等级较低,通常66kV及以下的系统使用小电流接地系统,铁路电力线路电压等级一般为10KV,故采用中性点不接地方式。
当单相接地故障发生时,因为暂不构成短路回路,电流通常不大于负载电流,线电压依然对称,因而不影响对用户的持续供电,系统可继续在这种状态下运行1~2h,不急于立刻处理该故障线路,断路器也不必马上动作,维持对用户的供电不间断,提高了供电的可靠性。
如图1所示,系统中性点不接地,在非故障情况下,三相对地电容数值相等,如我们所知容性负载,每相电容电流超前相电压90°,且三相电容电流相加为零。
图1 中性点不接地系统单相接地故障示意图图2 A相发生单相接地故障因为线电压、三相负荷电流,故障前后没有变化,仍然对称,我们在此只分析对地之间的变化。
如图2相量关系所示,假设单相接地短路故障发生在A相,则A相对地电压变为0,且其对地电容短路,对地电容电流则变为0。
而非故障相对地电压变为倍,对地电容电流也相应变为倍。
在A相接地以后,假设负载电流和短路电流在线路阻抗上的分压为0,则接地处各相对地电压如下:,B相为,C相为,故障点K的零序电压是:,在故障点处非故障相产生的电容电流流向该点,B相为 C相为其有效值为,其中为相电压有效值。
10kV中心点不接地系统单相接地故障分析及处理文章结合宝钢冷轧薄板厂的相关经验,综述了中性点不接地系统发生单相接地短路故障的原因、影响,从管理及技术两方面总结了预防、处理小电流接地系统发生单相接地短路故障的措施、步骤和办法。
标签:不接地系统;单相接地;小电流接地宝钢冷轧薄板厂10kV系统属于中性点不接地的系统,也成为小电流接地的系统。
这种系统的最大的优点是:采用中性点不接地的,“三相三线”的供电方式,大大地提高了供电的可靠性,减少了线路损耗,降低了跳闸发生率,增强了线路的绝缘。
当电网发生单相接地故障时,暂时不会影响用户的用电,电网可以带故障运行1-2小时。
然而当发生单相接地故障后,非故障相对地电压将抬升至接近线电压,对地电容电流亦将增大。
如此极易导致电网非故障相的绝缘的薄弱处发生对地绝缘的击穿,造成两相或者三相短路,事故范围扩大。
急剧增加的电容电流极容易造成接地弧光,而且难以自动熄灭,还会产生间隙弧光性过电压,损坏设备,破坏电网的稳定性。
因此,如果系统发生单相接地故障,必须在最短的时间内查到故障点,并及时处理。
1 中性点不接地系统单相接地原理中性点不接地电网在正常运行时,三相对地电压呈对称性,中性点对地电压为零,无零序电压。
由于各相对地电容均相同,故各相电容电流相等,并超前于各相电压90度。
可得出下列结论[1]:(1)中性点不接地电网发生单相接地后,中性点电压UN上升为相压电(-EA),A、B、C三相对地电压:冷轧薄板厂发生此类故障后,读取各相相电压,故障相相电压平均在0.6kV,其余两相相电压平均在9.8kV。
各相相电压情况也是我厂单相接地故障报警是否真是的最终判断标准,即为电网线电压。
同时电网出现零序电压:(2)所有线路都出现零序电流,故障线路的接地电容电流等于所有其他线路的接地电容电流的总和。
根据历史统计,冷轧薄板厂单相接地电流一般在40至60安培之间。
(3)故障线路零序电流相位滞后零序电压90度,非故障线路的零序电流相位超前零序电压90度两者之间相差180度。
中性点不接地系统发生单相接地时判断与分析中性点不接地系统单相接地时判断与处理摘要:在中性点不接地系统中单相接地故障是最常见的,约占配电网故障的80%以上。
本文主要对中性点不接地系统在发生单相接地时,出现的一些故障现象、表计和信号装置的动作情况加以分析,从而来判断出接地故障是站内接地还是站外接地,是真接地还是假接地,以便于运行人员依据这些信息作出正确的判断,并按照有关事故处理规程的规定,采取相应的措施,迅速地将故障排除。
关键词:小电流接地系统零序电压零序电流绝缘监察真假接地1.前言:我国电力系统中性点的运行方式主要有:中性点不接地,中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地三种,前两种接地系统称为“小电流接地系统”。
在小电流接地系统中单相接地故障是最常见的,约占配电网故障的80%以上。
同样石化电网35KV系统单相接地故障发生率也是比较高的,从对渣油总降的统计来看,仅2000年一年发生的次数就达十次之多,而且都集中在8-10月份(见下表)。
日期起始时间终止时间线路日期起始时间终止时间线路 8月27日 8月30日9月1日 9月4日 5:08 4:38 8:20 12:41 5:30 4:51 8:25 12:54 Ⅰ段B相Ⅰ段B相Ⅱ段A相Ⅰ段C相 9月23日 9月29日 10月24日 11月12日 1:03 11:20 13:33 7:32 1:10 11:28 13:46 7:36 Ⅰ段C相Ⅰ段A相Ⅱ段B相Ⅰ段B相注:Ⅰ段为煤渣356线路; Ⅱ段为石渣897线路 9月8日 11:34 11:37 Ⅰ段C相 12月23日 9:08 9:10 Ⅰ段A相单相接地时,由于故障电流小,使得故障选线较困难。
常规变电所是靠绝缘监视装置发出信号,告知运行人员。
然后由运行人员通过接在电压互感器二次相电压中表的量值来判断故障点。
由于绝缘监视装置只能判断某一电压等级系统有无接地,而不能指出故障点所在的线路,所以为了找出故障点,必须依次短时断开各条线路开关,确认是非故障线路后再恢复供电。
中性点不接地系统单相接地的分析与探讨夏贤明发表时间:2018-03-13T15:24:23.290Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:夏贤明[导读] 摘要:中性点不接地系统中,单相接地是出现频率很高的故障形式,需采取拉路方法查找,在实际运行中受恶劣天气、高次谐波等一系列原因影响,导致对故障的性质不能做出准确判断。
(国网合肥供电公司安徽合肥 230022)摘要:中性点不接地系统中,单相接地是出现频率很高的故障形式,需采取拉路方法查找,在实际运行中受恶劣天气、高次谐波等一系列原因影响,导致对故障的性质不能做出准确判断。
本文结合电网的实际情况进行了分析探讨,并提出防范建议。
关键词:中性点不接地系统;单相接地;分析;探讨随着社会经济的持续发展,人们对供电的品质和可靠性的要求越来越高。
一些重要或敏感负荷,即使短时停电,也可能会造成重大的经济损失或不良社会影响。
在中性点不接地系统中发生接地故障,需采取停电拉路办法判断,在实际运行中受系统、谐波等原因的影响,导致对故障的性质不能做出准确判断。
因此,如何快速查找故障点,减少停电时间,缩小故障范围,它不仅仅是供电可靠性的问题,而且对电力系统自身安全运行、保证用户安全生产和产品质量以及电气设备的安全和寿命等方面都具有重要影响。
1、中性点接地方式概述在三相交流电力系统中,目前所采用的中性点的接地方式主要有两种,一种是中性点直接接地,另一种是中性点不接地系统。
中性点不接地方式,在35KV、10KV城乡配电网络中,有着广泛的应用。
早期供电网络结构简单,系统不大,以架空线为主,电容电流较小,随着系统规模的不断扩大,电缆线路的增加,电网的接地电容达到一定数值后,供电的可靠性将受到威胁,甚至易引发更严重的事故,因此,对已发生接地故障的线路,必须及时隔离。
2、中性点不接地系统的特性(1)正常运行时,三相的相电压 A、 B、 C是对称的。
(2)发生单相接地时:①未接地两相对地电压升高到相电压的倍。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==Cj 1UI U -U U ABBA ABωA 电力系统接地综述杨森,马海亮,孙少华,杨宏宇,孟天娇,刘乔(华北电力大学)Summary of power system groundingSen-YANG ,Hailiang-MA,Shaohua-SUN,Hongyu-Y ANG ,Tianjiao-MENG,Qiao-liu(North China Electric Power University) Abstract:This paper discusses the power system grounding ,and when it breaks down,the changesof each phase voltage Electric current based on current theory and simulation,as well as arc suppression circle what is applied to the problem.Keywords:voltage,current,grounding,arc suppression circle 摘要:本文主要论述了电力系统接地方式,发生故障时各相电压、电流的理论和仿真变化情况,以及处理中所应用的消弧线圈。
关键字:电压、电流、接地、消弧线圈1、电力系统中性点的接地方式电力系统中性点的接地方式分为4类:①电源中性点不接地;②电源中性点经阻抗接地,在高电压系统中通常是经消弧线圈接地;③电源中性点直接接地;④经低电阻接地。
前两类系统称为小接地电流系统,亦称中性点非有效接地系统;后两类系统称为大接地电流系统,亦称中性点有效接地系统。
注:后两类经常可以看做一类。
2.接地方式2.1中性点不接地如图1系统正常运行时,三相电压对称,三相对地电容电流c b a I I I 、、也是平衡的,三相电容电流的相量和为零,没有电流在地中流动。
⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==Cj 1UI U -U U ABBA ABωA 电力系统接地综述杨森,马海亮,孙少华,杨宏宇,孟天娇,刘乔(华北电力大学)Summary of power system groundingSen-YANG ,Hailiang-MA,Shaohua-SUN,Hongyu-Y ANG ,Tianjiao-MENG,Qiao-liu(North China Electric Power University) Abstract:This paper discusses the power system grounding ,and when it breaks down,the changesof each phase voltage Electric current based on current theory and simulation,as well as arc suppression circle what is applied to the problem.Keywords:voltage,current,grounding,arc suppression circle 摘要:本文主要论述了电力系统接地方式,发生故障时各相电压、电流的理论和仿真变化情况,以及处理中所应用的消弧线圈。
关键字:电压、电流、接地、消弧线圈1、电力系统中性点的接地方式电力系统中性点的接地方式分为4类:①电源中性点不接地;②电源中性点经阻抗接地,在高电压系统中通常是经消弧线圈接地;③电源中性点直接接地;④经低电阻接地。
前两类系统称为小接地电流系统,亦称中性点非有效接地系统;后两类系统称为大接地电流系统,亦称中性点有效接地系统。
注:后两类经常可以看做一类。
2.接地方式2.1中性点不接地如图1系统正常运行时,三相电压对称,三相对地电容电流c b a I I I 、、也是平衡的,三相电容电流的相量和为零,没有电流在地中流动。
关于中性点不接地系统PT论证论文导读:在中性点不接地系统中,为了监视系统中各相对地的绝缘状况以及计量和保护的需要,在每个变电站的母线上均装有电磁式PT。
当系统发生单相接地故障时,将产生较高的谐振过电压,影响系统设备的绝缘性能和使用寿命,进而出现更频繁的故障。
1.1在中性点不接地系统中,当其中一相出现金属性接地时,就会产生激磁涌流,导致PT铁芯饱和。
①发生单相间歇性电弧接地时会出现3-3.5倍额定电压的过电压,使互感器的铁芯饱和,激磁电流急剧增加引起电压互感器高压熔断器熔断。
正常情况下,当系统发生单相接地故障时,仍可在故障状态下继续运行一段时间,调试或运行检修人员可以在这段时间内通知处理故障。
关键词:PT,中性点不接地系统,电压互感器,谐振,处理在电力系统中,电压互感器(PT)是一、二次系统的联络元件,它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。
PT的一次线圈并联在高压电路中,其作用是将一次高压变换成额定100V低电压,用作测量和保护等的二次回路电源,在正常电压互感器本身阻抗很小,若短路时,二次通过的电流增大造成二次熔断器熔断,影响表计指示及引起保护误动。
所以,正常运行中的PT二次侧不允许短路。
1、PT单相接地及处理在中性点不接地系统中,为了监视系统中各相对地的绝缘状况以及计量和保护的需要,在每个变电站的母线上均装有电磁式PT。
当系统发生单相接地故障时,将产生较高的谐振过电压,影响系统设备的绝缘性能和使用寿命,进而出现更频繁的故障。
1.1 在中性点不接地系统中,当其中一相出现金属性接地时,就会产生激磁涌流,导致PT铁芯饱和。
如A相接地,则Uan的电压为零,非接地相Ubn、Ucn的电压表指示为100 V 线电压。
PT开口三角两端出现约100 V电压(正常时只有约0-1 V),这个电压将起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警或跳闸。
论文参考网。
1.2 当发生非金属性短路接地时,即高电阻、电弧、树竹等单相接地。