当前位置:文档之家› 变压器接地系统

变压器接地系统

变压器接地系统
变压器接地系统

变压器接地系统

1低压配电系统接地型式概述

民用建筑中的配电变压器。现时有35/0.4 kV、10/0.4 kV、6.3/0.4 kV 等.而以1O,O.4 kV为常见。变压器单台容量有的已超过2 000kV·A,提供本建筑物或建筑群所需220/380 V低压电源。此类配电站多附设在相应建筑物内,低压电源系统的接地型式,以TN-S系统为主,也有使用TT接地型式。所需接地体大多使用自然接地体。也有使用人工接地体或两者相结合。

低压电源系统接地型式,按电源系统和电气设备不同的接地组合来分类。根据IEC标准规定。低压电源系统接地型式,一般由两个字母组成,必要时可加后续字母,其中第一个字母表示电源接地点对地的关系(直接接地,不接地)。第二个字母表示电气设备外露可导电部分与地的关系(独立于电源系统接地点的直接接地.N--直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接)。后续字母表示中性线与保护线的关系(C--中性线N与保护线PE合并,中性线N与保护线PE分开)。故低压电源系统的接地型式可分为五种。在民用建筑中使用最多的为TN-S、,IN-C-S、TT三种。而变配电站中常用的为TN-S或TT 两种.在此三种接地型式中,规定了电源的中性点应直接接地,电气设备的外露可导电部份应接地。

上述电源系统,指提供用电设备的220/380 V电源,如:由变压器低压侧开始至配电屏,由屏至配电箱。由箱至水泵电动机的低压电源系统等,上述电气设备包括了变压器、配电屏(箱)、电梯、水泵等,故上述的电源中性点,就是该配电系统的中性点,就是变压器的中性点。显然这类变压器应有两种接地要求,即中性点的直接接地,称为工作接地;变压器外壳接地。称为保护接地。工作接地的作用是使低压电源系统在正常工作或事故情况下,降低人体的接触电压,保障电器设备的可靠动作,迅速切断故障设备,降低电器设备和输电线路的绝缘水平。保护接地的作用是在电气设备电源系统运行故障时,保障人身和设备的安全。如何正确处理上述配电站及变压器的工作接地和保护接地,使其安全可靠运行是我们应该认真去研究解决的重要内容。现分述于下。

2现时常见的四种接地的具体作法

2.1接地型式为TN-S系统。由变压器低压侧中性点接线柱上。并联三根导体。其中一根引往变电站内MEB板(总等电位板),该导体有用扁钢也有用单芯电缆。另两根导体,均为铜排,同时引入进线屏。一根引入4极开关的第4极配出N铜排,另一根与PE铜母排相连接。再由该PE母排用扁钢与MEB板相

连接。MEB板接地。另外在变电站内四周墙上明设一圈扁钢,该扁钢与MEB板相连接。供保护接地使用,详图1 TN-S接地系统示意图(一)。2.2接地型式为TN-S系统。由变压器低压侧中性点接线柱上,并联两根导体,其中一根引往MEB板。该导

体有用扁钢,也有用单芯电缆,如:YJV一1×185或YJV-l~24o等。另一根使用铜排,引往进线屏,进入4极开关的第4极并配出N母排。屏内另设PE铜母排,由该PE母排用扁钢引入MEB板,MEB板接地。另外在变电站四周墙上明敷一圈扁钢,并与MEB板相连接,供保护接地使用。详图2 TN-S接地系统示意图(二)。

2.3接地型式为TN-S系统,由变压器中性点接线柱上,并联两根相同截面铜导体同向叠合或分开引入进线屏。其中一根进入4极主开关的第4极,并配出N铜母排,另一根与屏内PE铜母排相连接。由PE母排用扁钢与MEB板相连接,MEB板接地,另外在配电站内四周墙上明敷一圈扁钢,该扁钢与MEB板相连接,供保护接地用。详图3 TN-S接地系统示意图(三)。

2.4国家标准设计图集《接地装置安装》(03D501--4)第48~51页中TN、丌系统的中性线,均由变压器中性点接线柱上引出,引至总等电位MEB板,引出材料性质由具体设计定。对于TN接地系统可组合成本条中的图1、图2两种型式中的任一种,均符合本条对TN接地型式的要求。

2.5接地型式为1-r系统,由变压器低压侧中性点接线柱上并联两根导体。一根引入MEB板,由MEB板引出至接地体。该MEB板与变电所内的保护接地装置不应有导体连接。互相独立。另一根导体引。入进线屏4极主开关的第4极.配出N线。

以上四种情况,并根据图1图3分析,首先来讲,均满足变电站及变压器的工作接地和保护接地的要求,故现在被广泛地使用,但笔者认为,从技术、施工、维护、耐久等方面分析,均存在不妥之处,愚见于下。

3分析上述接地处理方式存在的问题

接地的目的是确保低压电源系统在安全可靠运行的前提下。尽量做到经济、施工、维护、管理、耐久等方面的最佳组合。上述接地处理方式存在以下问题。

3.1变压器中性点接线柱上,并接2或3根刚性连接接头,其接线柱上的机械负荷是很大的,运行中的热胀冷缩容易造成接头处松动,接触不良等现象

的发生,有的甚至使用扁钢和铜排不作处理叠合并接,更是不妥。Cu、Fe有+o.777V电位差,造成阳极Cu腐蚀是不可忽视的。

3.2无法准确检测变压器中性线的总电流及总剩余电流数值,有的情况下,在rlT、TN接地型式中,检测其中性线总电流及剩余电流数值是十分必要的。

3.3在上述2.2条中所述情况,变压器中性点用Y.1V单芯电缆(或镀锌扁钢)引至总等电位MEB板.当发生相、地(L、PE)短路时。其短路电流路径为

Cu(PE母排)_+Fe(PE接地扁钢、MEB板)-屺u电缆或Fe扁钢至变压器中性点接线柱。显然。这里的PE接地扁钢,由原来的主要作用于电压(电位)传递,而变成了尚应担负短路电流传递。其计算等均要十分慎重。

3.4在上述2.1条及2.3条中。两根并联铜排,在进线屏内分开为N、PE 母排,其叠合部分。只起到了增大截面的作用.而从技术上来分析并无此必要,这种作法中的2.3条有时尚被审图者提出异议。

4国外及国内资料介绍的接地做法

为了找到一个合理的解决方法。笔者查阅了一些国内资料和西欧一些国家的有关作法,对变压器上的工作接地和保护接地的实施方法。介绍于下。

4.1英国、法国、德国等均完全按照IEC标准划分低压电源系统接地型式,以rlT、TN接地系统为常见。变压器低压出线均采用单芯电缆、电缆与变压器接线柱的联结。采用专用软连接接头。变压器中性点的连接单芯电缆与相线电缆一同进入低压电源配电系统的进线屏。当为rITI1接地型式时,此电缆与屏内的N母排相连接。并同时用铜芯电缆引至室外独立铜板接地装置(接地电阻1叽)。如果是TN接地型式。则将进入屏内的该电缆与屏内的N母线相连接,配出N母排,并同时与屏内PE母排相连接。PE母排多处与接地装置相连接,另外又必须装设相应的电流互感器,检NN母排不平衡电流和PE线剩余电流数值。这是符合相应国家(英国IEE规程、法国UTE规程、德国VDE规程)的要求。这些作法当否我们应该研究。

4.2查阅我国的有关资料,如《实用接地技术》(见《电世界》杂志1996年增刊,由王厚余、王常余、章长东、林维勇等主编)P228、P229中.有如下叙述:"通常TN-S系统的PE和N的连接是在第一只低压配电柜内完成的";"需要强调的是:TNStJ式中,N线的直接接地点除在变压器的中性端子处外,也可在N线的其他位置处,例在低压配电柜内直接接地。"

4-3由日本承建我国某超高层大楼,采用TN接地型式。其作法是将变压器的中性点用一根铜排引至低压配电系统进线屏,在此屏内分为N、PE/~:排,并分别装设电流互感器.检测N母排不平衡电流值和PE母排剩余电流数值。在运行中,曾出现剩余电流值超标报警,即时消除了隐患。

5如何实施变电所、变压器的保护接地、工作接地

在rlT、TN接地型式中,其变压器中性点的接地应该在低压配电电源系统的进线屏内实施.即由变压器中性点配出与相线同材质,相同截面或小一级截面的母排,至系统的进线屏,再根据其接地型式的不同而进行接地。显然,在三相变压器内的三个二次侧绕组的结合点经变压器的相应出线套管引至变压器上的中性端子。由该中性端子至进线屏内的这段母线是中性端子或变压器三个绕组结合点的延伸.该线路既通过三相不平衡电流也通过接地故障电流(剩余电流)即为PEN线,现时设计。变压器至进线屏的距离一般均不会很长,且该段母线相对截面均不小,故其阻抗可忽略不计,故低压电源系统工作接地可在进线屏内进行。变电站内设备的外露可导电部件,包括了变压器外壳、配电屏(箱)金属外壳、电缆金属外皮。外部可导电部份,包括了变压器、屏(箱)金属支撑件、各金属支架、建筑金属构件等,均应进行保护接地。如何正确实现变电站的等电位连接,是确保人身及设备安全的最有效措施。

在站内四周墙上明敷镀锌扁钢。如:-40X4,并形成一闭合环路,且与相邻高压间、发电间接地装置相连通。并可延伸至其他需要接地的系统形成等电位网络系统。该扁钢应称为MEB接地母排,以自然接地体为例,该接地母排应不少于两处,并尽量多处与柱主筋相连接,包括在站外方便接地的地方提供接地。其他需要接地的电气设备、构件以及TN型式的PE线应就近各自不少于两处用扁钢与该MEB接地母排相连接。这是有效安全的方式。根据图4、图5分析,当为TN-S接地型式时,不管是站内配电屏或站外末端设备对地短路。其短路电流均通过阻抗小、路径短的PE支线和PE干线及PEN线回到变压器中性点,而这时的MEB接地母排,只是平衡电位。使配电站内需要保护接地的金属件等电位,而不会通过大的短路电流或部份短路电流。当为TT接地型式时,其短路电流值相对较小,也只是平衡电位的关系(根据其工作接地和保护接地的各自接地装置接地电阻来分析)。显然,该MEB接地母排使用扁钢是安全、经济的方式,现有的使用扁铜、

紫铜板等是没有必要的举措,也是资源的浪费。下面以接地型式为Tr、TN-S系统,分述于下。

5.1当为-rr接地型式,电源总开关为4极,自变压器中性点引往进线屏的PEN母排,引入进线屏后,分支进入总开关的第4极.并同时使用绝缘导体,引至专用接地通道。详图4,IfI'接地型式示意图。

在此图中。要求O-a-b段线路应具有与相线相同绝缘水平;自aA以后的N线,应具有与相线相同绝缘水平;系统的接地装置,不得与保护接地的接地装置有金属体相连接;如果出现连接,则其系统转换为TN接地型式。

5.2当为TN-S接地型式,自变压器中性点引往进线屏的PEN母排.引入进线屏后,首先'T"接引出N母排,再延伸引入屏内的PE母排。由PE母排用扁钢与站内的MEB接地母排相连,如果其总开关为4极,则"T"接的N母排首先进入开关的第4极,再配出N母排供配电用(笔者不主张在此使用甜及开关,在此不述),详见图5。在此图中。要求O-a-b段线路应具有与相线相同绝缘水平,相同材质(铜或铝)的导体。必须确保PEN、PE线不应装设任何开关设备,对于PE线自图5中的b点开始的以后段除确保两点接地外,在方便的地方应尽量接地。该变电站,就是一个电源点,可引出除IT接地型式外的任一种接地型式。例如:供本楼使用TN-S接地型式.供其他建筑采用TN-C-S接地型式,对室外电气装置,当不能满足R/R£≤5o/(uo一50)公式时,采用,

IfI'接地型式等。

5_3不论是,IfI'还是TN-S接地型式,在变电站内,对于重要的民用建筑中的变压器分别检测电源系统不平衡电流和接地电流数值,并设置报警限值,是确保电气安全的有效手段之一。

5.4当为TN-C接地型式时,引至屏内的母排,屏内N、PE母排,合并为PEN母排,并可多处与接地装置相连.此法在民用建筑中应该不采用,在此不分析。

6结束语

变配电站、变压器等的工作接地和保护接地的目的就是最大限度地确保电源系统的安全运行,和故障运行时人身和设备的安全。为了达到此目的,现时采用的各种接地型式、方式、方法等手段均不是十分完整。国际电工委员会标准,即IEC标准中自勺,I1N-S、TN-C、TN-C-S、r兀等接地型式,尽管总结了世界上现时的各种有效接地型式。获得全世界上的广泛公认,但还并不是最完美的。故应根据具体的变电站及设备情况和电源系统的要求来分析。确定具体的实施手段。现时的一律在站内墙上的某处。设置一块钢板或紫铜板(MEB 板)和墙四周明敷扁钢(见图l一图3),这种方法,尽管达到了接地的目的。

但不是很好的手段。有的将此MEB板附设在某一处结构柱上,利用自然接地体,这实际上只有一点接地。对于变电站,当系统接地型式确定以后,如何实现等电位联结和电源系统有效的工作接地,是能否保证安全的重要措施。要作到接地系统的安全可靠就是要尽量去减少或消除故障点,而站内的PEN、N、PE等线路的截面往往不是很小,均能满足动、热稳定的要求.故出现故障的可能性较小,其故障点往往出现在接头处。如何很好地处理各连接点,使其连接处的电气、机械、耐久等性能良好,应认真研究。除必须满足国家有关标准的要求外(如:扁钢与扁钢连接应焊接:钢与铜或铝的连接钢应镀锌、铜镀银、铝镀铜再镀锡等),应尽量作到牢固、经济、施工方便等。

变压器中性点接地方式分析与探讨

变压器中性点接地方式分析与探讨 [摘要] 概述目前电网中变压器中性点接地方式,进行分析与探讨,提出看法和发展方向 [关键词] 中性点方式优点缺点发展方向 1.概述 中压电网以35KV、10KV、6KV三个电压电压应用较为普遍,其均为中性点非接地系统,但是随着供电网络的发展,特别是采用电缆线路的用户日益增加,使得系统单相接地电容电流不断增加,导致电网内单相接地故障扩展为事故。我国电气设备设计规范中规定35KV电网如果单相接地电容电流大于10A,3KV —10KV电网如果接地电容电流大于30A,都需要采用中性点经消弧线圈接地方式,而《城市电网规划设计导则》(施行)第59条中规定“35KV、10KV城网,当电缆线路较长、系统电容电流较大时,也可以采用电阻方式”。因对中压电网中性点接地方式,世界各国也有不同的观点及运行经验,就我国而言,对此在理论界、工程界也是讨论的热点问题,在中压电网改造中,其中性点的接地方式问题,现已引起多方面的关注,面临着发展方向的决策问题。 2.中性点不同的接地方式与供电的可靠性 在我国中压电网的供电系统中,大部分为小电流接地系统(即中性点不接地或经消弧线圈或电阻接地系统)。我国采用经消弧线圈接地方式已运行多年,但近几年有部分区域采用中性点经小电阻接地方式,为此对这两种接地方式作以分析,对于中性点不接地系统,因其是一种过度形式,其随着电网的发展最终将发展到上述两种方式。 2.1中性点经小电阻接地方式 世界上以美国为主的部分国家采用中性点经小电阻接地方式原因是美国在历史上过高的估计了弧光接地过电压的危害性而采用此种方式用以泄放线路上的过剩电荷来限制此种过电压。中性点经小电阻接地方式中,一般选择电阻的值较小。在系统单相接地时,控制流过接地点的电流在500A左右,也有的控制在100A左右,通过流过接地点的电流来启动零序保护动作,切除故障线路。其优缺点是: 2.1.1.系统单相接地时,健全相电压不升高或生幅较小,对设备绝缘等级要求较低,其耐压水平可以按相电压来选择。 2.1.2.接地时由于流过故障线路的电流较大零序过流保护有较好的灵敏度可以

浅谈太阳能光伏电站接地变压器容量的选择

浅谈太阳能光伏电站接地变压器容量的选择 发表时间:2019-04-15T12:53:54.813Z 来源:《防护工程》2018年第36期作者:周振宇[导读] 文章讨论了接地变压器容量选择时应注意的情况、常用的工程计算方法,最后结合工程实际进行了实例阐述。龙源(北京)太阳能技术有限公司 摘要:接地变压器是太阳能光伏电站内的重要电气设备,文章讨论了接地变压器容量选择时应注意的情况、常用的工程计算方法,最后结合工程实际进行了实例阐述。 关键词:光伏电站;接地形式;变压器容量 一、概述 光伏发电作为一种重要的太阳能利用方式,具有太阳能利用率高、无需储能设备、发电能力强等优点,目前我国太阳能发电已经具备成为战略能源的技术、成本和环境条件,2050年后可能成为主要电力供应来源之一。我国太阳能光资源丰富,光伏资源开发利用的前景非常广阔。目前,发改委能源局已决定将光伏发电作为一种重要的能源利用方式进行开发,太阳能光伏的装机容量不断扩大。 中性点的接地形式直接影响了电气设备的绝缘水平,以及光伏电站的安全性、可靠性和供电连续性。太阳能光伏发电站根据装机规模、并网电压等级、单相接地故障电流、保护装置灵敏度以及过电压水平的不同,中性点采用了不同的接地形式。本文比较了不同中性点接地形式在光伏发电站中的应用场景,并通过某光伏电站的案例,探讨了太阳能光伏发电站中接地变压器容量计算的方法,为未来并网光伏电站计算提供一定的参考。 二、不同规模光伏电站中性点接地形式的选择 中性点有效接地包括直接接地和经小电阻接地,非有效接地主要包括中性点不接地和经消弧线圈接地两种。 1、中性点直接接地 中性点直接接地系统单相接地电流很大,继电保护必然动作,其优点是过电压水平低,对电气设备的绝缘性能要求不高。 50MW及以上级的大型太阳能光伏电站,由于装机容量大,并网电压水平高,通常都为110kV及以上电压等级,因此升压变压器高压侧一般选择直接接地形式,并在变压器中性点设置隔离开关及避雷器保护,以便于调度灵活选择接地点。 2、中性点经电阻接地 中性点经电阻接地系统单相接地时,故障电流较大,可以触发继电保护动作,快速切除故障点,电网操作运行比较容易。由于具有以上优点,中性点经电阻接地的方式,尤其适用于电缆输电线路长,且电容电流比较大的光伏发电站。因此,目前兆瓦级以上的中大型太阳能光伏电站中,10kV或35kV电压等级汇集母线,多数都采用经电阻接地的方式。当变压器中性点未引出或无中性点时,需设置专用接地变压器。 3、中性点经消弧线圈接地 中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,采用消弧线圈补偿电容电流,保证接地电弧快速熄灭,系统仍能继续运行一段时间,因此较适合应用于对供电可靠性要求较高的场合。但由于消弧线圈接地系统的继电保护较为难以实现,不能满足大中型光伏电站发生单相接地故障时快速、可靠切除故障点的要求。 因此目前兆瓦级以上的中大型太阳能光伏电站中,10kV或35kV电压等级汇集母线,越来越少采用中性点经消弧线圈接地的形式,早期的消弧线圈接地系统也正在陆续改造中。 4、中性点不接地 中性点不接地系统发生单相接地时,不形成短路回路,流经故障点的电流仅为接地电容电流,可以带故障运行一段时间。但不接地系统发生单相接地时,由于存在弧光重燃过电压,因此对系统电气设备的绝缘水平要求较高。太阳能光伏电站逆变器交流侧通常采用中性点不接地形式,就地升压变压器低压侧的中性点不引出或无中性点。 三、接地变压器的容量计算 太阳能光伏电站采用经电阻接地形式,当变压器中性点未引出或无中性点时,需设置专用接地变压器,其容量具体的计算方法如下: 1、确定接地变压器的额定电压。接于系统母线的三相接地变压器额定一次电压应与系统标称电压一致。 2、计算系统电容电流。系统的电容电流包括全部电缆线路和架空线路的电容电流,同时还应计入变电所电气设备产生的电容电流。 3、确定接地电阻器阻值。计算接地电阻器阻值时,应保证发生单相接地故障时,零序继电保护应能快速动作,可靠切除故障点。 4、计算接地变压器的容量。三相接地变压器的容量应与接地电阻额定容量相配合,接地变压器若带有二次绕组兼做站用电源时,还应考虑二次负荷容量。 四、工程实例 张北县六歪咀村某光伏发电站是一座设计规模为50MW的太阳能光伏电站,采用固定支架安装方式。 1、运行环境 根据建设单位提供的现场基本条件,光伏电站场址平均海拔高度为1340m,年平均温度3℃。当地海拔适中,温度较低,故选择变压器容量时,可不考虑高海拔降容及湿热环境影响。 2、电站主接线 该工程采用分块发电,集中并网的设计方案,将系统分成50个1MW并网发电单元。每个单元经过1台分裂变压器升压至35kV,每10台35kV升压变压器组成1个集电单元,通过电缆并接分组连接至升压站的35kV母线,再经主变升压至110kV,通过一回110kV线路至二台110kV 变电站,110kV系统采用中性点直接接地。35kV接线采用单母线接线,全站总共5回光伏集电线路进线,1回PT,1回无功补偿装置,1回接地变,1回站用变,1回主变出线。35kV系统采用中性点经电阻接地。 3、接地变压器容量计算 (1)接地变压器的一次额定电压与系统标称电压一致:Ur=35kV。

变压器中性点接地刀闸的操作

变压器中性点接地刀闸的操作 变压器中性点接地刀闸的切换,是变压器操作中的重要内容之一。在电网实际操作中,应注意以下事项: 1.对变压器进行操作前,一般应先推上变压器中性点接地刀闸,操作完毕后,再将变压器中性点刀闸置于系统要求的位置,以防止操作过电压危及设备安全。 2.在三圈变压器高压侧停电,中、低压侧运行的方式下,应推上高压侧中性点接地刀闸。 因为在这种方式下,虽然变压器高压侧开关在断开位置,但其高压绕组仍处于运行状态,为 保证该方式下变压器高压侧发生故障时,零序电流等保护能够正确动作,故应推上变压器中 性点接地刀闸。 3.变压器停电检修时,应拉开其中性点接地刀闸。不论是中性点直接接地还是中性点不接地系统,正常运行中其中性点都存在一定的位移电压,该中性点位移电压在系统发生单相 接地等故障时会增大。如果在停电检修时不将检修设备中性点与运用中设备的中性点断开, 就有可能使这些电压通过中性点传递到检修设备上去,危及人身和设备的安全。因此,拉开 被检修设备的中性点地刀,应作为现场保证安全的技术措施之一予以落实。

4.同一厂站多台变压器间中性点接地刀闸的切换,为保证电网不失去应有的接地点,应采用先合后拉的操作方式,即先合上备用接地点刀闸,再拉开工作接地点刀闸。 5.自耦变压器和绝缘有特殊要求的变压器中性点,应采取直接接地方式,不宜切换。由于自耦变压器的特殊结构,其一、二次绕组之间不仅存在磁的联系,而且还有电的联系,为避免高压侧网络发生单相接地故障时,在低压绕组上出现超过其绝缘水平的过电压,其中性点必须直接接地。对于绝缘有特殊要求的变压器,为防止过电压危及设备安全,其中性点也宜直接接地。 6.对变压器中性点接地刀闸的操作,必须同步进行零序保护的切换。在一、二次切换操作过程中,操作人员必须根据现场变压器零序保护的配置和实际接线,合理安排一、二次操作步骤,严防不合理的操作顺序引发操作事故。 7.变压器中性点接地运行方式的变更,应根据系统总体要求,按照保持网络零序阻抗基本不变的原则,由调度下令进行

接地变压器的作用

接地变压器的作用 我国电力系统中,的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果; 1),单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。 2),由于持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路; 3),产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸;这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法.接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。 另外接地变有电磁特性,对正序、负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流。 该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。接地变的工作状态,由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载。所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,当电网发生故障时,只在短时间内通过故障电流,中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路,接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用,其中性点接地电阻和接地变才会通过IR= (U为系统相电压,R1为中性点接地电阻,R2为接地故障回路附加电阻)的零序电路。根据上述分析,接地变的运行特点是;长时空载,短时过载。 总之,接地变是人为的制造一个中性点,用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时,对正序负序电流呈高阻抗,对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。 变电站内现在一般采用的接地变压器有两个用途,1.供给变电站使用的低压交流电源,2.在10kV侧形成人为的中性点,同消弧线圈相结合,用于10kV发生接地时补偿接地电容电流,消除接地点电弧,其原理如下: - 1 -

浅谈接地变压器在风电场的应用

浅谈接地变压器在风电场的应用 摘要:通过阐述接地变压器的架构、接线方式和工作原理,说明接地变压器在 风电场的应用,为解决风电场出现的大规模风机脱网事故提供参考。 关键词:接地变压器、风机脱网、小电流接地系统、接地故障 1前言 2011年2月24日,甘肃酒泉桥西第一风电场场内升压站35kV馈线电缆头发 生故障,导致系统电压大幅跌落,波及该地区11个风场,引发598台风电机组 脱网,占在运风机的48.78%,西北电网在64 s内损失出力840.43 MW,西北主网频 率最低跌至49.854Hz。该事故是我国风电事故中由于35kV馈线故障引起风电机 组大规模脱网的典型事故,类似事故还有“西北4.17”事故,“西北4.3”事故,“张 北4.17”事故,均是由于主变低压侧故障导致的大规模风机脱网事故,对风电场 和电网的安全运行带来了严重影响。经过对以上事故的分析发现,发生事故的风 电场低压侧采用不接地运行方式,单项故障不能快速切除,是导致故障恶化,事 故扩大的主要原因。[1]我国风电场35kV侧一般都采用中性点不接地的运行方式,属于小电流接地系统,系统电容电流大到一定程度时,对接地故障所产生的接地 电流及其弧光间隙过电压将最终不能自熄,危及系统安全,导致事故扩大,因此 必须加以限制。 目前,对接地电流及其弧光间隙过电压的限制主要有2种措施:一种是在变电站 中的电源变压器中性点经消弧线圈接地,对接地电流进行感性补偿,使接地电弧 瞬间熄灭,达到限制弧光间隙过电压的目的,这种接地方式适用于以架空线路为主,电缆较少,电容电流比较小的风电场;另一种是在变电站中的电源变压器中 性点经接地电阻接地,在接地点注入电阻性电流,改变接地电流相位,加速泻放 回路中的残余电荷,促使接地电弧自熄,达到限制弧光间隙过电压的目的,这种 接地方式适用于电缆长度较大,电容电流比较大的风电场。同时,这种措施还可 提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作。但是风电场主变压器低 压侧一般为三角形接法,没有可以接地的中性点,因而需要采用专用接地变压器,做一个人为中性点连接消弧线圈或接地电阻。在发生接地故障时,接地变压器将 消弧线圈或接地电阻所产生的接地补偿电流送入电网,限制弧光间隙过电压,同 时提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,快速切除故障线路和 设备,保证风电场和电网系统的安全运行。[2] 2接地变压器概述 接地变压器简称接地变,根据填充介质,接地变可分为油式和干式;根据相数,接地变可分为三相接地变和单相接地变。接地变压器的作用是为中性点不接 地的系统提供一个人为的中性点,便于采用消弧线圈或小电阻的接地方式,以减 小配电网发生接地短路故障时的对地电容电流大小,提高配电系统的供电可靠性。 [3] 2.1接线方式 接地变压器接线方式主要有YNyn联结,YNd联结和ZNyn联结等方式。我国 的接地变压器通常采用ZNyn型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是,每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上,零序磁势正好大小相等、方向 相反而相互抵消,使得零序漏磁通减到很小,从而使它的零序电抗值很小,它的 容量可以与所联结的消弧线圈的容量相等,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱 流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通,所以ZNyn型接地变压器

配电变压器的接地分析

配电变压器及断路器的接地分析 1 配电变压器防雷接线 配电变压器防雷接线见图1。 图1配电变压器防雷、工作、保护共同接地 1.1 关于接地电阻的规定 三点共同接地就意味着防雷接地(高压避雷器)、保护接地(外壳)和工作接地(低压中性点)共用一个接地装置,其接地电阻应满足三者之中的最小值,其中防雷接地一般规定小于10Ω,但要有垂直接地极,以利散流。低压工作接地一般应小于4Ω。因而接地电阻主要取决于高压侧对地击穿时的保护接地,一般情况下配电变压器都是向B类建筑物供电的,标准上有规定,只有当保护接地的接地电阻R≤50/I时,高压侧防雷及保护接地才能与低压侧工作接地共用一个接地装置。反过来说,如果采取三点共同接地,则R≤50/I时,其中I为高压系统的单相接地电流。 对不接地系统,I为系统的电容电流,对消弧线圈接地系统,I为故障点的残流。 如果按上述计算结果大于4Ω,则由低压工作接地要求,不得大于4Ω。公式R≤50/I中,50为低系统的安全电压,即高压侧对外壳单相接地时,接地电流流过接地装置的压降不得超过50 V。 而10 kV系统中的电容电流差别很大,有的不足10 A,有的高达上百安或数百安,所以配电变压器三点共同接地时,要根据所在高压系统的情况来确定接地装置的接地电阻,不能笼统地规定4Ω或10Ω。由于接地电阻大小与系统单相接地电流有关,与配变容量并无关,所以现场规程的说法没有道理。有的资料认为,当低压工作接地单独另设时,100 kVA以下的配电变压器的低压侧工作接地电阻,可放宽到10Ω,原因是变压器小,内阻抗大,限制了接地电流,也就限制了地电位的升高。(这解释了为什么夏天测三相不平衡电流零序电流

Znyn-曲折接线接地变压器的原理

Znyn 曲折接线接地变压器的原理 变压器的接线方式除了Y/ Y、Y/Δ,Δ/Δ等几种外,还有些比较特殊的接线方式,例如曲折接线,通常用Z 来表示,有人将它称为“千鸟接法”,但多数都称为曲折接线法。曲折接线的变压器既具有三角型接线变压器可以承担单相负荷的特点,同时也有星形接线变压器具有的中性点的特点。但同普通的Y/ Y形接地变压器比较,它具有普通接地变压器所不具有的优点,曲折接线变压器的零序阻抗小,更适合做接地变压器使用,能够更好的配合消弧线圈使用。由于曲折接线变压器有同普通变压器的不一样性,因此,本文主要就其原理、特性以及在试验中注意的问题进行分析。 1曲折接线变压器的原理及结构特点 1. 1 原理 曲折接线变压器通常有Znyn11(图1)或Znyn1 (图3)2 种接法。这里以Znyn11 接线来加以叙述。曲折接线变压器由所用变负载和消弧线圈负载组成。高压绕组的每相线圈分成匝数相等的2 部分,分别依次套装于三相铁心的上、下2 铁心柱上,如图1 所示。上半部分线圈是带调压分接的主绕组;下半部分是具有移相作用的移相绕组,移相绕组与调压绕组在每相上具有60°的相位关系,如图2 所示。其有关原理如下: 在图1中,AA′,BB′,CC′为高压带调压主绕组; A′O ,B′O ,C′O 为高压移相绕组; ao ,bo ,co 为低压绕组,如图2 所示。

依据余弦定理得:UAO 2= U2 AA 2′+ U2A′O 2 + UAA′×UA′O UBO 2= U2 BB 2′+ U2B′O 2+ UBB′×UB′O , UCO 2 = U2CC 2′+ U2C′O 2+ UCC′×UC′O , 式中: UAO ——A 相相电压; UOB ——B 相相电压; UCO ——C 相相电压; UAA’——A 相主绕组电压; UBB’——B 相主绕组电压; UCC’——C 相主绕组电压; UA′O ——A 相移相绕组电压; UB′O ——B 相移相绕组电压; UC′O ——C 相移相绕组电压。 依据余弦定理得低压为 Uab = 3 ×Uao , Ubc = 3 ×Ubo , Uca = 3 ×Uco 。 1. 2 结构特点 在运行过程中,当变压器通过一定大小零序电流时,在同一铁心柱上的2 个单绕组的电流方向相反且大小相等,使得零序电流产生的磁势正好相反抵消,从而使零序阻抗也很小。在发生故障时,接地变压器中性点过补偿电容电流,呈现感性,由于有很小的零序阻抗,使零序电流通过时,产生的阻抗压降尽可能的小,以保证系统的安全。但在制造过程中高压绕组的上下包的匝数和几何尺寸不可能完全相等,使得零序电流产生的磁势不可能正好相反抵消,还是产生了一定的零序阻抗,通常在6~10Ω左右,相对于星形接线的变压器的零序阻抗600Ω而言,其优势不言而喻。此外,曲折接地变压器还可以使空载电流和空载损耗尽可能小。同普通星形接线变压器比较,由于曲折接线变压器的一相是由2 个铁心柱的绕组组成,结合其向量图可知,与普通星形接线变压器比较,当电压相同时要多绕2/ 3 = 1. 16 倍匝数的线圈,因此,就决定了其磁通密度要比星形接线变压器高1. 16 倍。

浅谈变压器中性点接地刀闸的操作

浅谈变压器中性点接地刀闸的操作 变压器中性点接地刀闸的切换,是变压器操作中的重要内容之一。在电网实际操作中,应注意以下事项: 1.对变压器进行操作前,一般应先推上变压器中性点接地刀闸,操作完毕后,再将变压器中性点刀闸置于系统要求的位置,以防止操作过电压危及设备安全。 2.在三圈变压器高压侧停电,中、低压侧运行的方式下,应推上高压侧中性点接地刀闸。因为在这种方式下,虽然变压器高压侧开关在断开位置,但其高压绕组仍处于运行状态,为保证该方式下变压器高压侧发生故障时,零序电流等保护能够正确动作,故应推上变压器中性点接地刀闸。 3.变压器停电检修时,应拉开其中性点接地刀闸。不论是中性点直接接地还是中性点不接地系统,正常运行中其中性点都存在一定的位移电压,该中性点位移电压在系统发生单相接地等故障时会增大。如果在停电检修时不将检修设备中性点与运用中设备的中性点断开,就有可能使这些电压通过中性点传递到检修设备上去,危及人身和设备的安全。因此,拉开被检修设备的中性点地刀,应作为现场保证安全的技术措施之一予以落实。 4.同一厂站多台变压器间中性点接地刀闸的切换,为保证电网不失去应有的接地点,应采用先合后拉的操作方式,即先合上备用接地点刀闸,再拉开工作接地点刀闸。 5.自耦变压器和绝缘有特殊要求的变压器中性点,应采取直接接地方式,不宜切换。由于自耦变压器的特殊结构,其一、二次绕组之间不仅存在磁的联系,而且还有电的联系,为避免高压侧网络发生单相接地故障时,在低压绕组上出现超过其绝缘水平的过电压,其中性点必须直接接地。对于绝缘有特殊要求的变压器,为防止过电压危及设备安全,其中性点也宜直接接地。 6.对变压器中性点接地刀闸的操作,必须同步进行零序保护的切换。在一、二次切换操作过程中,操作人员必须根据现场变压器零序保护的配置和实际接线,合理安排一、二次操作步骤,严防不合理的操作顺序引发操作事故。 7.变压器中性点接地运行方式的变更,应根据系统总体要求,按照保持网络零序阻抗基本不变的原则,由调度下令进行

变压器中性点接地方式的选择

变压器中性点接地方式的选择 变压器中性点接地方式的选择原则: 系统中变压器的中性点是否接地运行原则是:应尽量保持变电所零序阻抗基本不变,以保持系统中零序电流的分布不变,并使零序电流电压保护有足够的灵敏度和变压器不致于产生过电压危险,一般变压器中性点接地有如下原则: (1)电源端的变电所只有一台变压器时,其变压器的中性点应直接接地运行。 (2)变电所有两台及以上变压器时,应只将一台变压器中性点直接接地运行,当该变压器停运时,再将另一台中性点不接地变压器改为中性点直接接地运行。若由于某些原因,变电所正常情况下必须有两台变压器中性点直接接地运行,则当其中一台中性点直接接地变压器停运时,应将第三台变压器改为中性点直接接地的运行。 (3)双母线运行的变电所有三台及以上变压器时,应按两台变压器中性点直接接地的方式运行,并把它们分别接于不同的母线上,当其中一台中性点直接接地变压器停运时,应将另一台中性点不接地变压器改为中性点直接接地运行。 (4)低电压侧无电源的变压器的中性点应不接地运行,以提高保护的灵敏度和简化保护接线。 (5)对于其他由于特殊原因的不满足上述规定者,应按特殊情况临时处理,例如,可采用改变保护定值,停用保护或增加变压器接地运行台数等方法进行处理,以保证保护和系统的正常运行。

系统中各变压器中性点接地情况: 已知条件已给出: (1)网络运行方式 最大运行方式:机组全投 最小运行方式:B厂停1号机组,D厂停2号机组。 (2)各变压器中性点接地情况 发电厂B: 最大运行方式运行时,变压器2号(或3号)中性点接地,未接地的变压器中性点设置接地开关,用于接地倒换。 最小运行方式运行时, 3号变压器中性点直接接地。 发电厂D: 最大运行方式运行时,110KV母线下,变压器1(或2)中性点接地,未接地的变压器中性点设置接地开关,用于接地倒换;35KV母线下,5号变压器中性点不直接接地。 最小运行方式运行时,110KV母线下,变压器1中性点接地,35KV母线下,5号变压器中性点不直接接地。 发电厂C: 由于变压器1、2的低压侧无电源,因此中性点不接地运行。 发电厂E: 由于变压器1、2的低压侧无电源,因此中性点不接地运行。 发电厂F: 由于变压器1、2的低压侧无电源,因此中性点不接地运行。

变压器安装规范

变压器安装规范 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

变压器安装规范 配电变压器可以安装在室内,也可以安装在室外,都有具体的安装规范。 一是安装位置应靠近负荷中心,一般低压供电半径不宜超过500m,避开易燃易爆场所、污秽及低凹地带,并便于运输、检修及维护。 二是变压器要有出厂合格证书、说明书、检验报告单等资料。检查外观有无瓷件和油箱损坏或渗油现象。投运前还要进行现场测试。 三是配电变压器台架距离地面高度,农村为,城镇为3~。配电安装后必须平稳牢固,变压器上部应用GJ-16mm2或GJ-25mm2镀锌钢绞线和花兰螺丝与台架杆捆紧。变压器台架安装时,容量应控制在315KVA及以下。 四是避雷器引下线、变压器外壳、低压侧中性线接地必须连在一起,通过接地引下线连接入地。容量100KVA及以上配电变压器接地电阻不大于4欧,100KVA以下配电变压器接地电阻不大于10欧。 五是高低压引线应用绝缘线,城镇配电变压器低压侧宜用铜绝缘线。高压引线不小于 25mm2,低压引线视变压器容量而定,但必须满足额定电流的需要,连接点应用铜铝设备线夹或铜铝接线鼻子固定,接线时要防止导电杆转动,避免造成配电变压器内部短路。 六是配电变压器分接开关需要调整必须由修试人员进行,调正后要用电桥测试直流电阻并合格。 七是变压器台架虽然有造价低、便于维护等优点,但转角杆、分支杆、设有线路开关、高压进户线或电缆头的电杆,或交叉路口的电杆、低压接户线较多的电杆不宜装设变压器台 架。变压器台架一般采用三杆式,在受地理条件限制时可采用双杆式。8M台架杆台架的具 体安装尺寸规范如图。台架由10#镀锌槽钢构成,距地面的高度不小于,在实际安装时,高 度为,10M台架杆时为。 城镇配电变压器低压出线侧应装可挑式。农村低压侧电缆进线时,台架杆上应装电缆支架,电缆固定在支架上,尽可能减少变压器低压桩头拉力。

变压器中性点接地方式分析与探讨(7)

筑龙网W W W .Z H U L O N G .C O M 变压器中性点接地方式分析与探讨 周志敏 1.概 述 中压电网以35KV、10KV、6KV 三个电压电压应用较为普遍,其均为中性点非接地系统,但是随着供电网络的发展,特别是采用电缆线路的用户日益增加,使得系统单相接地电容电流不断增加,导致电网内单相接地故障扩展为事故。我国电气设备设计规范中规定35KV 电网如果单相接地电容电流大于10A,3KV—10KV 电网如果接地电容电流大于30A,都需要采用中性点经消弧线圈接地方式,而《城市电网规划设计导则》(施行)第59条中规定“35KV、10KV 城网,当电缆线路较长、系统电容电流较大时,也可以采用电阻方式”。因对中压电网中性点接地方式,世界各国也有不同的观点及运行经验,就我国而言,对此在理论界、工程界 也是讨论的热点问题,在中压电网改造中,其中性点的接地方式问题,现已引起多方面的关注,面临着发展方向的决策问题。 2.中性点不同的接地方式与供电的可靠性 在我国中压电网的供电系统中,大部分为小电流接地系统(即中性点不接地或经消弧线圈或电阻接地系统)。我国采用经消弧线圈接地方式已运行多年,但近几年有部分区域采用中性点经小电阻接地方式,为此对这两种接地方式作以分析,对于中性点不接地系统,因其是一种过度形式,其随着电网的发展最终将发展到上述两种方式。 2.1中性点经小电阻接地方式 世界上以美国为主的部分国家采用中性点经小电阻接地方式 原因是美国在历史上过高的估计了弧光接地过电压的危害性 而采用此种方式用以泄放线路 上的过剩电荷来限制此种过电压。中性点经小电阻接地方式中,一般选择电阻的值较小。在系统单相接地时,控制流过接地点的电流在500A 左右,也有的控制在100A 左右,通过流过接地点的电流来启动零序保护动作,切除故障线路。其优缺点是: 2.1.1.系统单相接地时,健全相电压不升高或生幅较小,对设备绝缘等级要求较低,其耐压水平可以按相电压来选择。 2.1.2.接地时由于流过故障线路的电流较大零序过流保护有较好的灵敏度

(完整版)变压器中性点接地电阻柜工作原理

目录 1. 概述................................................ - 1 - 2. 引用标准............................................ - 2 - 3. 型号含义............................................ - 2 - 4. 产品特点............................................ - 2 - 5. 使用条件............................................ - 3 - 6. 变压器中性点接地电阻柜工作原理 ...................... - 4 - 7. 变压器中性点接地电阻柜主要技术参数 .................. - 5 - 8. 变压器中性点接地电阻柜接线原理图 .................... - 6 - 9. 发电机中性点接地电阻柜工作原理 ...................... - 7 - 10. 发电机中性点接地电阻柜主要技术参数 .................. - 7 - 11. 发电机中性点接地电阻柜接线原理图 .................... - 8 - 12. 中性点接地电阻柜结构及安装尺寸 ...................... - 8 - 13. 订货须知........................................... - 10 -

1.概述 电网中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题,既涉及到电网的安全可靠性、也涉及电网的经济性。中性点电阻接地系统近年来在我国城市电网和工业企业的配电网中得到越来越广泛的应用。中性点经电阻接地系统在世界上很多国家,比如美国,欧洲,日本,俄罗斯等有着很多年的成熟可靠运行经验。 在6-35KV电网,我国基本上采用中性点不接地或消弧线圈(谐振)接地方式。近20多年来一些城市电网负荷迅速增长、电缆线路增加很快、系统电容电流急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造,电缆线路逐步代替架空线路,电网结构大大加强。在电缆线路为主的城市电网中采用不接地或经消弧线圈接地方式,因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加,为了解决这一矛盾,许多城市电力部门在广泛考察、了解国外配电网中性点接地情况的基础上,结合本地电网的具体情况,经过充分的分析、研究,逐步采用中性点经电阻接地方式。例如广州、深圳、上海、北京、珠海、天津、厦门、南京、苏州工业园区、无锡、汕头、惠州、顺德、东莞等。中性点经电阻接地方式在上述城市配网中已有多年运行经验,经过数个变电站及电厂实际应用证明,采用中性点接地是降低中压配电网内部过电压及消除谐振过电压的最有效的方式,对降低系统过电压水平、提高系统可靠性具有良好的效果。。 现在,中性点经电阻接地方式已被写入电力行业规程,电力行业标DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第3.1.4条规定:“6-35KV主要由电缆线路构成的送、配电系统,单相接地故障电容电流较大时,可采用低电阻接地方式,但应考虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响和继电保护技术要求以及本地的运行经验等。”第3.1.5条规定:“6KV和10KV配电系统以及发电厂厂用电系统,单相接地故障电容电流较小时,为防止谐振,间隙性电弧接地过电压等对设备的危害,可用高电阻接地方式。” HT—DZ型中性点接地电阻柜适用于6~35kV、50Hz中压配电电网中,是用于连接变压器或发电机与大地之间的一种限流保护电气设备。当配电网内部出现故障时(二相短路、单相接地、单相断路等),配电网中性点将产生偏移,此时中性点接地电阻将配电网中性点经电阻强制接地并限制其故障电流,使继电保护设备有足够时间进行检测实现跳闸和备 - 1 -

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成及工作原理

变压器中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护的构成及工作原理 (2007-01-07 22:41:40) 转载▼ 分类:工作 目前大电流接地系统普遍采用分级绝缘的变压器,当变电站有两台及以上的分级绝缘的变压器并列运行时,通常只考虑一部分变压器中性点接地,而另一部分变压器的中性点则经间隙接地运行,以防止故障过程中所产生的过电压破坏变压器的绝缘。为保证接地点数目的稳定,当接地变压器退出运行时,应将经间隙接地的变压器转为接地运行。由此可见并列运行的分级绝缘的变压器同时存在接地和经间隙接地两种运行方式。为此应配置中性点直接接地零序电流保护和中性点间隙接地保护。这两种保护的原理接线如图23所示 中性点直接接地零序电流保护:中性点直接接地零序电流保护一般分为两段,第一段由电流继电器1、时间继电器2、信号继电器3及压板4组成,其定值与出线的接地保护第一段相配合,0.5s切母联断路器。第二段由电流继电器5、时间继电器6、信号继电器7和8压板9和10等元件组成,。定值与出线接地保护的最后一段相配合,以短延时切除母联断路器及主变压器高压侧断路器,长延时切除主变压器三侧断路器。 中性点间隙接地保护:当变电站的母线或线路发生接地短路,若故障元件的保护拒动,则中性点接地变压器的零序电流保护动作将母联断路器断开,如故障点在中性点经间隙接地的变压器所在的系统中,此局部系统变成中性点不接地系统,此时中性点的电位将升至相电压,分级绝缘变压器的绝缘会遭到破坏,中性点间隙接地保护的任务就是在中性点电压升高至危及中性点绝缘之前,可靠地将变压器切除,以保证变压器的绝缘不受破坏。间隙接地保护包括零序电流保护和零序过电压保护,两种保护互为备用。 零序电流保护由电流继电器12、时间继电器13、信号继电器14和压板15组成。一次启动电流通常取100A 左右,时间取0.5s。110kV变压器中性点放电间隙长度根据其绝缘可取115~ 158mm ,击穿电压可取63kV(有效值)。当中性点电压超过击穿电压(还没有达到危及变压器中性点绝缘的电压)时,间隙击穿,中性点有零序电流通过,保护启动后,经0.5s延时切变压器三侧断路器。 零序电压保护由过电压继电器16、时间继电器17、信号继电器18及压板19组成,电压定植按躲过接地故障母线上出现的最高零序电压整定,110kV系统一般取150V;当接地点的选择有困难、接地故障母线3Uo电压较高时,也可整定为180V,动作时间取0.5s。

变压器接地系统

变压器接地系统 1低压配电系统接地型式概述 民用建筑中的配电变压器。现时有35/0.4 kV、10/0.4 kV、6.3/0.4 kV 等.而以1O,O.4 kV为常见。变压器单台容量有的已超过2 000kV·A,提供本建筑物或建筑群所需220/380 V低压电源。此类配电站多附设在相应建筑物内,低压电源系统的接地型式,以TN-S系统为主,也有使用TT接地型式。所需接地体大多使用自然接地体。也有使用人工接地体或两者相结合。 低压电源系统接地型式,按电源系统和电气设备不同的接地组合来分类。根据IEC标准规定。低压电源系统接地型式,一般由两个字母组成,必要时可加后续字母,其中第一个字母表示电源接地点对地的关系(直接接地,不接地)。第二个字母表示电气设备外露可导电部分与地的关系(独立于电源系统接地点的直接接地.N--直接与电源系统接地点或与该点引出的导体相连接)。后续字母表示中性线与保护线的关系(C--中性线N与保护线PE合并,中性线N与保护线PE分开)。故低压电源系统的接地型式可分为五种。在民用建筑中使用最多的为TN-S、,IN-C-S、TT三种。而变配电站中常用的为TN-S或TT 两种.在此三种接地型式中,规定了电源的中性点应直接接地,电气设备的外露可导电部份应接地。 上述电源系统,指提供用电设备的220/380 V电源,如:由变压器低压侧开始至配电屏,由屏至配电箱。由箱至水泵电动机的低压电源系统等,上述电气设备包括了变压器、配电屏(箱)、电梯、水泵等,故上述的电源中性点,就是该配电系统的中性点,就是变压器的中性点。显然这类变压器应有两种接地要求,即中性点的直接接地,称为工作接地;变压器外壳接地。称为保护接地。工作接地的作用是使低压电源系统在正常工作或事故情况下,降低人体的接触电压,保障电器设备的可靠动作,迅速切断故障设备,降低电器设备和输电线路的绝缘水平。保护接地的作用是在电气设备电源系统运行故障时,保障人身和设备的安全。如何正确处理上述配电站及变压器的工作接地和保护接地,使其安全可靠运行是我们应该认真去研究解决的重要内容。现分述于下。 2现时常见的四种接地的具体作法 2.1接地型式为TN-S系统。由变压器低压侧中性点接线柱上。并联三根导体。其中一根引往变电站内MEB板(总等电位板),该导体有用扁钢也有用单芯电缆。另两根导体,均为铜排,同时引入进线屏。一根引入4极开关的第4极配出N铜排,另一根与PE铜母排相连接。再由该PE母排用扁钢与MEB板相

细说--接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择

接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择 1问题提出 随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加,许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所,一次侧采用电压110kV进线,随着城网改造中杆线下地,城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定,3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时,应采用消弧线圈接地方式。一般的110/10kV变电所,其变压器低压侧为△接线,系统低压侧无中性点引出,因此,在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。 210kV中性点不接地系统的特点 选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题,它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点:当一相发生金属性接地故障时,接地相对地电位为零,其它两相对地电位比接地前升高√3倍,一般情况下,当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大,发出接地信号,值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障,保证连续不间断供电。 3系统对地电容电流超标的危害 实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题,随着电缆出线增多,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,当系统电容电流大于10A后,将带来一系列危害,具体表现如下: 3.1当发生间歇弧光接地时,可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压,引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏,使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。 3.2配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍,时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断,严重威胁着配电网的安全可靠性。 3.3当有人误触带电部位时,由于受到大电流的烧灼,加重了对触电人员的伤害,甚至伤亡。 3.4当配电网发生单相接地时,电弧不能自灭,很可能破坏周围的绝缘,发展成相间短路,造成停电或损坏设备的事故;因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。 3.5配电网对地电容电流增大后,对架空线路来说,树线矛盾比较突出,尤其是雷雨季节,因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。 4单相接地电容电流的计算 4.1空载电缆电容电流的计算方法有以下两种: (1)根据单相对地电容,计算电容电流(见参考文献2)。 Ic=√3×UP×ω×C×103(4-1) 式中:UP━电网线电压(kV) C━单相对地电容(F) 一般电缆单位电容为200-400pF/m左右(可查电缆厂家样本)。 (2)根据经验公式,计

变压器的PE线和中性点接地线施工

变压器的PE线和中性点接地线施工 中性线与接地极的连接宜采用焊接,接地线与电气设备的连接可用螺栓和焊接,用螺栓时应设防松螺帽或防松垫片. PE线可用电缆,一般与相线相等,但要不小于相线的一半,变压器中性点接地线大小要考虑最大不平衡电流的影响, 中性点不要那么大,铜25mm2,钢50mm2 一般低压配电系统的中性点为什么要接地? 一般都将配电变压器的中性点进行工作接地(或称系统接地)变压器中心点引出的N 线,在变压器出用排连到低压柜,在此另引一根接地与接地体相连,在此同时引的接地线到低压柜的就叫PE线,其实在变压器的中心点处(N\PE\接地体的连接线)是连在一起的.在次分开后就叫法不同,使用也不同了. (1)在正常供电情况下,能保持相线对地电压基本稳定,从而可对负荷实行两种电压供电,即380伏供动力负荷,220伏供照明、电热等民用负荷或工业负荷。 (2)与中性点不接地系统(如IT系统)相比,更符合现代工业供配电的需要,所受限制较少,而相对安全性则高。 (3)可以避免高压向低压窜电…… 低压配电系统 它由配电变电所(通常是将电网的输电电压降为配电电压)、高压配电线路(即1千伏以上电压)、配电变压器、低压配电线路(1千伏以下电压)以及相应的控制保护设备组成 1. 低压断路器:低压断路器又称自动开关,它是一种既有手动开关作用,又能自动进行失压、欠压、过载、和短路保护的电器。它可用来分配电能,不频繁地启动异步电动机,对电源线路及电动机等实行保护,当它们发生严重的过载或者短路及欠压等故障时能自动切断电路,其功能相当于熔断器式开关与过欠热继电器等的组合。而且在分断故障电流后一般不需要变更零部件,一获得了广泛的应用。 1) 断路器附件 2) 微型断路器:微型断路器,简称MCB,是建筑电气终端配电装置中使用最广泛的一种终端保护电器 3) 塑壳断路器:塑壳断路器能够自动切断电流在电流超过跳脱设定后。塑壳指的是用塑料绝缘体来作为装置的外壳,用来隔离导体之间以及接地金属部分。塑壳断路器通常含有热磁跳脱单元,而大型号的塑壳断路器会配备固态跳脱传感器。 4) 框架断路器 5) 智能型万能断路器 2. 智能配电: 1) 低压无功补偿成套装置 2) 复合开关 3) 操作手柄

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档