中性点经小电阻接地方式的研究与应用
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中性点经电阻接地方式的适用范围及优缺点中性点经电阻接地方式,即是中性点与大地之间接人一定电阻值的电阻。
该电阻与系统对地电容构成并联回路,由于电阻是耗能元件,也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件,对防止谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,有一定优越性。
中性点经电阻接地的方式有高电阻接地、中电阻接地、低电阻接地等三种方式。
这三种电阻接地方式各有优缺点,要根据具体情况选定。
对于用电容量大且以电缆线路为主的电力系统,其电容电流往往大于30A,如果采用消弧线圈接地方式,不仅调谐工作繁琐困难,故障点不易寻找,而且消弧线圈补偿量增大,使得投资增加,占地面积也随之增大。
电缆线路不宜带故障运行,采用消弧线圈可以带故障运行的优点也不能发挥,因此这样的系统常采用电阻接地。
电阻接地根据系统电容电流的不同,分为高电阻接地和中电阻接地两种情况。
(1)高电阻接地高电阻接地多用于电容电流为10A或稍大的系统内。
接地电阻的电阻值按照流经该电阻上的电流稍大于系统的接地电容电流的原则来选择。
由于接地故障时总的接地电流比较小,对电气设备和线路所产生的机械应力和热效应也比较小,同样也减少人身遭受电击的危险和靠近接地故障点的人员遭受到电弧和闪络的危险,还可以带故障继续运行2h,以便利用这段时间消除接地故障,保持系统运行的可靠性。
(2)中电阻接地中电阻接地多用于电容电流比10A大得多的系统。
接地电阻值的选择要保证继电保护有足够的灵敏度,故障时不致引起过高的过电压,也不要造成对通信线路的干扰。
有些国家对接地电阻值有较明确的规定,例如德国规定在中压电网中,该电阻值按单相接地电流Io为1000~2000A来考虑;法国则规定:以电缆为主的城市电网,按Io为1000A考虑,以架空线为主的郊区电网,则按300A 考虑。
在工业与民用的电力系统中,Io在100A及其以上者,一般可满足继电保护的要求,而且在厂区和建筑小区内,高压电力线和通信线很少会有数千米的平行线路,所以干扰问题一般不予考虑。
中性点经小电阻接地系统应用及保护配置研探摘要:阐述在城市10KV配电网中性点经小电阻接地系统中,对中性点小电阻值的选择以及单相接地故障电流对继电保护装置配置的影响进行具体分析,验证中性点经小电阻接地系统采用零序保护投入使用的必要性和可行性。
关键词:中性点小电阻;继电保护配置;零序保护引言:由于城市电网规模不断地扩建和延伸,而且受城区规划、环保和场地等条件制约,城市配电网开始采用以电缆出线为主、架空出线为辅的电网结构模式,这样一来,lOkV系统单相对地电容电流就大幅度地增加了。
当系统发生单相接地时,接地相的接地电流是非故障相对地电容电流之和,当电容电流超过1OA,此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生弧光接地过电压,而且持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路等严重后果。
因此,为了增强配网系统安全性,使用中性点经小电阻接地系统,当发生单相接地故障后,由零序保护动作,切断故障,保护电缆线路处理对策是十分必要的。
1.中性点小电阻值的选择在中性点小电阻接地系统中,通过在回路中串联小电阻形成通路,能够泄放熄弧后半波的能量,使中性点电位降低,故障相的恢复电压上升速度也减慢,减少电弧重燃的可能性,抑制电网过电压的幅值,保证了电网的安全。
中性点电阻阻值的合理选取涉及到系统的过电压水平、继电保护的整定、中性点电阻的热容量、对通讯的干扰以及人身安全等许多问题,是一个需要综合考虑的问题[1]。
目前在对城市lOkV配电系统的中性点经小电阻接地方式的确定上,有采用传统方法进行,即从系统发生单相接地故障的情况入手,不断改变中性点接地电阻值,对系统的稳态和暂态两方面进行计算,比较随之改变的单相接地故障电流值、单相接地故障健全相电压值及弧光接地过电压值、铁磁谐振过电压值等等,然后按照规程规定值和继电保护等方面的约束值进行综合比较,最终得出较合适的接地电阻值;还有根据将系统单相短路电流限制在一定值以下,同时考虑到满足继电保护的选择性和灵敏度的要求来确定(关于接地电阻的阻值,上海供电公司规定,将接地电流的值控制在 1 000 ~ 2 000 A 来选择;而北京供电公司规定,阻值为10Ω , 接地电流在 400 ~ 500 A 之间). 虽然这种中性点运行方式在发生单相接地时将跳闸, 但是,由于绝缘要求低, 减少了投资,因此,逐渐被广泛采用。
中性点经小电阻接地方式专题中电阻和小电阻之间没有通一的界限,一般认为单相接地故障时通过中性点电阻的电流10A~100A时为小电阻接地方式。
中性点经中阻和小电阻接地方式适用于以电缆线路为主、不容易发生瞬时性单相接地故障的、系统电容电流比较大的城市配网、发电厂厂用电系统及大型工矿企业。
1、以电缆线路为主的配电网的特点:(1) 单位长度的电缆线路的电容电流比架空线路电容电流大10几倍,以电缆为主的城市电网对地电容电流很大。
(2) 电缆线路受外界环境条件(雷电、外力、树木、大风等)影响小,瞬时接地故障很少,接地故障一般都是永久性故障。
(3) 电缆线路发生接地故障时,接地电弧为封闭性电弧,电弧不易自行熄灭,如不及时跳闸,很容易造成相间短路,扩大事故。
(4) 电缆为弱绝缘设备。
例如,10kV交联聚乙稀电缆的一分钟工频耐压为28KV ,而一般10kV 配电设备的绝缘水平为35kV 。
在消弧线圈接地系统中,由于查找故障点时间较长,电缆长时间承受工频或暂态过电压作用,易发展成相间故障,造成一线或多线跳闸。
上海79—84的统计结果表明,有30%单相接地故障在查找故障点过程中,引起跳闸或闪络。
据湘潭钢厂同志介绍,该厂的变配电系统原采用消弧线圈接地,由于厂区基本上都是电缆线路,且使用年限较长、绝缘老化,在单相接地时,经常发生来不及找出故障线路,非故障线路就发生电缆爆炸的情况。
(5) 接地故障时由保护及时跳开故障线路。
(6) 随着城市电网改造工作的进展,配电网的结构得到加强,采用环网或双电源供电,许多地方已开始配网自动化的实施,以提高供电可靠性,而不是靠带接地故障运行来提高供电可靠性。
2、中性点经电阻接地方式的特点:(1) 中性点电阻是耗能元件,也是阻尼元件(而消弧线圈是谐振元件)。
(2) 可以降低工频过电压,单相接地故障时非故障相电压< 3 相电压,且持续时间很短。
中性点不接地或中性点经消弧线圈接地系统,非故障相电压升高到≥3 相电压,持续时间长。
10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式初探摘要: 10kv 配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。
本文主要介绍10kv 配电系统中性点经小电阻接地方式的构成、保护方式和计量方式。
关键词: 10kv 配电网中性点接地方式小电阻接地1引言10kv 配电网中性点通常可分为不接地系统、经电阻接地系统和经消弧线圈接地系统。
由于选择接地方式是一个涉及线路和设备的绝缘水平、通讯干扰、继电保护和供电网络安全可靠等因素的综合性问题, 所以我国配电网和大型工矿企业的供电系统做法各异。
以前, 10kv 架空电力线路大都采用中性点不接地和经消弧线圈接地的运行方式。
近年来随着10kv 系统规模的扩大和电缆应用的普及, 一些城市电网大力推广电阻接地的运行方式, 使得10kv 系统的中性点接地方式、中性点选择、计量方式、继电保护配置与10kv绝缘系统有了很大区别。
2配电网中性点接地方式运用现状一般架空线路的小电网, 网络电容电流小, 可选用中性点不接地系统。
架空线路的大电网, 网络电容电流较大, 可选用中性点经消弧线圈接地系统。
城市电缆配电网, 网络结构较好, 可选用中性点经中值或低值电阻器接地系统。
若要求补偿网络电容电流限制接地故障入地电流, 还可选用中性点经中值电阻器与消弧线圈并联的接地方式。
3中性点经电阻接地方式定义及阻值选择( 1) 定义: 电力系统中性点通过一电阻接地, 其单相接地时的电阻电流被限制到等于或略大于系统总电容充电电流值。
此种接线方式属于中性点有效接地系统,即大电流接地系统。
和消弧线圈接地方式相比, 改变了接地电流相位, 加速泄放回路中的残余负荷, 促使接地电弧自熄, 降低弧光过电压, 同时提供足够的零序电流和零序电压, 加速切除故障线路。
( 2) 中性点电阻值的选择根据有关文献资料, 从降低内部过电压考虑, 根据计算机模拟计算, 选择原则为rn ≦1/ ( 3c) 。
10kV电网中性点接地方式分析与探讨摘要:在电力系统中中性点的接地方式综合性与技术性比较强,其是避免系统发生事故的关键技术,和系统接地装置、供电的可靠性与设备安全息息相关。
本文就中性点的接地方式分类进行分析,探讨10kV电网中性点的接地方式,以期提高电网运行经济性和可靠性。
关键词:10kV电网;中性点;接地方式1.前言在选择中性点的接地方式时,需要充分考虑到电网异常与正常运行的两种情况,保障供电的可靠性。
此外,还要重视故障发生时对供电设备的影响,不断加强继电保护的技术与设计技术,确保10kV电网供电的安全性与及时性。
2.中性点的接地方式分类2.1中性点的不接地方式中性点的不接地电网主要指中性点和大地间没有设置任何连接,但实际的系统中三相电和大地间存在着电容的分布。
通常在电网正常运行的过程中,中性点不会对大地产生电压,一旦产生单相接地的故障,电流与电容就会经过故障点,保证掉闸现象不会发生,还可以保证系统带故障运行两个小时。
中性点不接地方式主要优势就是能够连续供电,存在较低跨步电压与接触电压,在某种程度能减小弱电设备损坏率,可保证设备安全性与可靠性。
2.2中性点通过电阻接地电网中性点通过电阻来接地的方式,主要指中性点与大地间接入值,与标准阻值相符合的电阻。
和中性点通过消弧线圈来接地方式相比,中性点通过电阻进行接地的方式能够成功避开因间歇弧光接地或者是谐振的过电压,而且一旦系统产生单相的接地故障时,相关接地电阻能够产生感应的电流,从而启动零序的电压对系统进行保护,同时将故障线路切断,也就不会产生故障相电压大幅度上升的现象。
如果出现单相接地的故障,不管这种故障是不是永久性的故障,该段线路都会出现跳闸,使系统供电可靠性降低[1]。
2.3中性点通过消弧线圈进行接地电网中性点通过消弧线圈进行接地,一般指在中性点与大地间设置了电感的线圈,以此来保护电网。
一旦出现单相接地的故障,电网中就会出现零序电压,而电感线圈会提供感应电流来补偿电容电流,减小故障点的残余电流值,进而达到灭弧效果,彻底消除故障。
浅谈风电场汇集线系统中性点接地方式选择风电场的配电网采用中性点接地方式,该接地方式包括经小电阻接地、经消弧线圈接地和不接地三种。
选择合理的风电场中性接地方式是关乎其安全运行的重要问题,能够有效避免大面积停机故障的发生,有效增强风电场日常运行的可靠性与安全性。
1 中性点接地方式运行特点1.1 经小电阻接地方式该接地方式工作原理为:对系统发生故障位置输入阻性电流,确保接地故障电流性质变为阻容性。
其主要优点有:将电容电压与电流间相位差角缩小,防止故障电流熄弧后发生重燃现象。
确保阻性电流具有较大值,避免重燃现象发生。
控制系统电压在相电压2.5倍内,并进一步优化继电保护的灵敏性。
电缆线路系统内,和线路零序保护相配合,能够有效判定故障线路并及时切除故障区域供电。
其主要缺点有:短路故障发生后,保护设备将做即时切除故障动作,从而导致断电次数增加,导致供电具备可靠性降低;接地电流较大,导致故障点接地网地电位过高,对人身和设备安全造成危害。
1.2 经消弧线圈接地方式该接地方式又称之为谐振接地方式。
其主要优点有:确保供电具有持续性与可靠性;单相接地故障发生后,该系统能够继续运转2小时;消弧线圈补偿之后,接地电流在接地点只存在较小残余电流,通过消弱故障区域相电压复原速率来熄灭接地电弧,该方式熄灭接地电弧有利于保护系统运行的稳定性;减小电网中绝缘闪络接地故障中产生电流建弧率,进而减小线路发生跳闸的几率;减小接地的工频电流同时控制地电位进一步提升,缩小接地与跨步两类电位差,尽可能消减低电压设备发生反击率。
其主要缺点有:故障中健全相电压可达到3.2被电压,并对设备要求很高绝缘水平;系统出现单相接地故障,系统进行消弧线圈补偿,则导致故障中电流值偏小且电弧不稳定性提高,导致接地故障发生后出现选线困难;消弧线圈在工频下进行自动跟踪补偿,用电感电流和电容电流做抵消,其弧光接地产生的高频分量则不能有效消除,因此该接地方式对弧光接地产生的过电压无效;电缆线路出现故障大部分是永久性故障,而谐振接地且不跳闸时,电网在接地故障下继续运行将发生接地短路故障,且故障极易成为永久性相间短路故障;过补偿状态可运行,欠补偿状态无法运行;欠补偿状态中,线路故障做切除处理容易导致较大谐振过电压,容易对设备安全造成威胁;特殊情况中,线路将会发生较为严重的不对称,这种情况在线路出现两相或单相断线问题时最为严重,容易导致串联谐振,进而对设备安全造成危害;风电场规模和电缆长度的不断提升,接地电容电流也随之提升,容易造成风电场电容电流超标,进而造成选择消弧线圈容量困境。
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。
中性点经小电阻接地方式在电力系统中的应用发表时间:2019-09-02T15:06:33.430Z 来源:《当代电力文化》2019年第08期作者:黄显军乔景龙史本谱[导读] 中性点接地是人们防止电力系统故障的技术,也是电力系统经济安全运行的基础。
许继变压器有限公司河南省许昌市 461000摘要:中性点接地是人们防止电力系统故障的技术,也是电力系统经济安全运行的基础。
因此,有必要将理论与实践有机的结合起来。
对于配电网,选择能够抑制过电压并确保电源可靠性和人身安全的中性接地方法是很有必要的。
关键词:中性点;经小电阻;接地方式;电力系统;应用前言目前国内变电站10kV~35kV系统在中性点接地方式上主要执行GB/T50064-2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》。
根据该标准,变电站10kV~35kV系统中性点采用非有效接地方式运行,依据运行经验,中性点不接地方式、中性点低电阻接地方式、包括还有中点谐振接地方式等都属于非有效的接地方式。
1接地方式概述配电网中中性点不接地的系统,对于架空线路的配电网络非常有利。
整个电网的电容电流远远超过中性点接地系统的规定值。
一旦在这样的电力网络中出现单相接地的障碍,电弧难以熄灭甚至引起事故。
与此同时,当使用不接地的中性点系统时,紧凑型全封闭电器和氧化锌避雷器的广泛使用导致了事故扩大。
同时,发生单相接地故障时,断路器不会跳闸并继续运行。
这会使高压电击造成的人身伤害造成的损失更加严重。
因此,在一些地区,特别是郊区,中性点不接地的电网改为中性点低电阻接地系统,不仅能够减小单相接地瞬态电压,还能控制故障扩散。
1.1中性点不接地方式和中性点谐振接地方式35kV系统、由各种能源的发电厂内的发电机中性点,依据实际需要,可以采取直接接地或者非直接接-地运行方式,比如当单相接地故障电容电流不大于10A时,可采用中性点不接地方式;特殊情况时,当系统发生单相接地却要求可以继续运行时,此时可以采用中性点谐振接地方式。