浅谈部分变电站中性点经消弧线圈系统改造为小电阻接地系统的必要性
- 格式:docx
- 大小:27.14 KB
- 文档页数:2
消弧线圈并小电阻接地系统工作原理引言:消弧线圈并小电阻接地系统是一种能有效降低电力设备事故风险的装置。
它利用消弧线圈和小电阻来实现电力系统的接地,从而保障设备和人员的安全。
本文将详细介绍该系统的工作原理。
一、消弧线圈的作用消弧线圈是系统中的重要组成部分,它能够快速消除电气设备中产生的电弧。
当电气设备发生故障或过载时,电弧往往会引发火灾和爆炸等严重事故。
消弧线圈通过对电弧进行控制和抑制,有效地保护了设备的安全运行。
二、小电阻接地的原理小电阻接地是指将电力系统中的中性点通过小阻抗与地相连。
它的作用是将电流引导到地下,从而降低电气设备的电压,防止电气设备因绝缘击穿而引发电击事故。
小电阻接地系统能够迅速将故障电流引入地下,保障电力系统的安全运行。
三、系统工作原理消弧线圈并小电阻接地系统的工作原理如下:当电力系统中的设备发生故障或过载时,消弧线圈会迅速感应到电弧的存在,并通过控制电弧的特性来消除电弧。
同时,系统中的小电阻会将电流引导到地下,降低电气设备的电压,保护设备和人员的安全。
四、系统的优势消弧线圈并小电阻接地系统具有以下优势:1. 高效消弧:消弧线圈能够快速感应并消除电弧,降低火灾和爆炸的风险。
2. 安全可靠:小电阻接地系统能够将故障电流迅速引导到地下,保护设备和人员的安全。
3. 节能环保:系统采用小电阻接地,减少了电气设备的电压,降低了能耗,对环境友好。
4. 维护方便:系统结构简单,维护方便,减少了设备的停机时间和维修成本。
结论:消弧线圈并小电阻接地系统通过消除电弧和降低电压的方式,保障了电力设备和人员的安全。
该系统具有高效消弧、安全可靠、节能环保和维护方便等优势。
在电力系统中广泛应用,为电力设备运行提供了重要保障。
通过不断的技术创新和完善,相信消弧线圈并小电阻接地系统将在电力领域发挥更大的作用。
浅析小电阻接地方式和消弧线圈接地方式在10kv配网中应用摘要:目前,在电缆为主体的配电网络中,一般采用中性点经小电阻接地方式,故障后迅速跳闸,或采用经消弧线圈接地方式,降低故障点残流,带故障运行1~2小时。
本文分析了经小电阻接地方式和经消弧线圈接地方式下配电网的工频过电压,操作过电压和在上述两种接地方式下,金属氧化物避雷器的选择。
仅供参考!关键词:金属氧化物避雷器;电缆为主的配网;小电阻接地方式一、10KV单母线分段接线运行网络计算本文研究中选取典型的10KV单母线分段接线运行网络,采用ZN形接地变压器来为10KV配网提供一虚拟中性点.网络示意图如图一,仿真计算中采用EMTP程序,高压电网容量取为1000MV A,电源内阻抗X*=0.795.电缆为YJV22三芯电缆.图一10KV电缆为主的典型配电网络图二、电网工频过电压1、小电阻接地方式下的工频过电压在中性点经小电阻接地方式下,为实现继电保护装置快速跳闸,选取小电阻值一般使单相接地故障时短路电流在100~1000A之间,目前10KV配电网中,小电阻值大都在10Ω~20Ω左右.网络规模越大,容性电流越大,相应的工频过电压数值越高;选取一较大网络(容性电流Ic=160A),计算了随电阻变化,工频过电压的幅值变化,研究得出:小电阻接地方式下,工频过电压仍达到线电压,且两健全相电压不完全对称,超前相数值略高,最高值达1.75pu.2、消弧线圈接地方式下的工频过电压按照过电压保护规程规定,当10KV配网的容性电流超过30A时,应采取消弧线圈接地进行容性电流的补偿,当电网由欠补偿运行状态趋近匹配时,非故障相电压由略高于线电压趋向于线电压.当电网由过补偿运行状态趋近匹配时,非故障相电压由略低于线电压趋向于线电压,计算结果表明,在消弧线圈接地的电缆网络中,网络调谐接近匹配时,单相接地故障下的工频电压升高略超过1.732pu;三、金属氧化物避雷器的选择1、选择的一般要求(1)应按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽以及地震等条件确定避雷器使用环境条件,并按系统的标称电压、系统最高电压、额定频率、中性点接地方式,短路电流值以及接地故障持续时间等条件确定避雷器的系统运行条件。
消弧线圈并联小电阻多模块接地系统的分析与应用摘要:通过运用消弧线圈并联小电阻接地的方式,能够快速对接地故障进行有效处理,在高压配网架空线路建设过程,这项应用技术已经逐渐被应用其中。
本文首先对不同接地方式做了比较与分析,指出了消弧线圈并联小电阻接地方式的优越之处,之后针对当前消弧线圈并联小电阻多模块接地系统的原理以及相关设备进行概述,同时结合实际工程,分析消弧线圈并联小电阻多模块接地系统的实际应用成效,以供参考。
关键词:消弧线圈;并联小电阻;接地系统;实际应用1.前言在电力系统运行过程中,其中性点接地方式对其在安全运行以及电磁环境等具有一定的影响,长久以来,因为高压配电网建设还不够完善,某些省份10KV 配电网大量采用中性点不接地的运行方式,这种方式运行维护成本较低,允许电网在单相接地时短时间带故障运行,曾被广泛使用。
但是随着目前城乡电网一体化与供电线路电缆化的推进,在电网系统中的容性电流迅速增加,单相接地故障发生后,流经故障点电流增大导致接地电弧难以熄灭,对电压设备和人员的生命财产都带来了不容忽视的安全隐患,因此研究安全可靠的中性点接地方案对电力系统的供电可靠性、继电保护、人员安全、设备安全、绝缘水平、稳定运行十分重要。
2.接地方式现状与存在问题就当前行业内应用比较广泛的电力系统接地方式而言,主要有三种:即中性点直接接地、中性点经电阻接地以及中性点经消弧线圈接地。
其中中性点经消弧线圈或高阻接地系统都成为是小电流接地系统,当前我国大多数变电站采用的主要运行方式为中性点经小电阻或者是经消弧线圈两种接地方式,并且这种应用方式呈现不断上升的趋势应用,另外这两种方式都具有自身相应的特征,能够使用不同形式的电网运行中。
原有的中性点接地方式无法适应当前运用电缆出现为主要的程式配电网的应用要求,关于中性点经小电阻接地方式,其在应用过程中电阻的阻值相对而言比较小,在进行系统单项接地过程中,控制流过接地点电流为100-500A左右,若在运行过程中发生故障现象,流过接地点的电流就会采取相应的零序电流保护程序,及时将存在故障的电路进行切除操作。
浅析接地变、消弧线圈在小电流接地系统中的应用摘要:在我国3kV至66kV及以下的变电站多数采用小电流接地运行方式,接地变及消弧线圈在小电流接地系统中对解决线路单相接地故障有着非常重要的作用。
本文主要通过分析接地变、消弧线圈的作用、工作原理等方面来浅析其在小电流接地系统中的应用。
关键字:接地变、消弧线圈、小电流接地系统、单相接地1、10kV线路单相接地的危害我国10kV电力系统10kV线路多为电缆线路,随着近年来用电负荷的增加,其线路对地电容增大,当线路发生单相接地时,将在接地点产生大于10A的接地电流,同时产生放电弧光,一旦放电时间较长将会击穿空气绝缘,使线路相间短路跳闸,影响用户的生产生活,同时造成很大的经济损失,降低供电可靠性。
2、10kV系统的分析对于10kV中性点不接地系统,在发生单相接地时,接地点电流值很小,一般小于10A,且产生的接地电弧能够自行熄灭,线路不会发生跳闸,只发出接地信号,可继续运行两小时。
但是随着线路对地电容的增大,接地时的电流变大,超过10A,该方式已不能保证系统的正常运行,通过在系统中性点经消弧线圈接地,有效的降低接地电流,防止线路跳闸。
3、接地变在小电流接地系统中的应用3.1接地变的作用(1)为系统提供一个人为的中性点在小电流接地系统中,一般是在主变低压侧中性点接消弧线圈接地,由于110kV建水变主变低压侧为三角形接线,无法引出中性点,从而不能够接消弧线圈进行接地。
所以,必须通过安装接地变来人为的建立一个中性点连接消弧线圈接地。
(2)接地变兼作站用变接地变二次侧带负载时,接地变主要作用是代替站用变供站用负荷,从而节省经济投资。
建水变采用的就是该方式。
3.2接地变容量的选用接地变的选择中大都选用Z型接线变压器,接地变的容量应与消弧线圈容量匹配,Z型变压器可带90% ~100%容量的消弧线圈。
接地变容量的计算公式:Sj=√(Q+S×Sinθ)*2+(S×Cosθ)*2(Sj-接地变容量;S-站用变容量;Q-消弧线圈容量;θ-功率因素角)。
科技风2019年3月水利电力DOI:10.19392/ki.1671-7341.201907143浅谈10千伏配电网由消弧线圈接地改造为小电阻接地的实现方法董辉陈龙国网上海金山供电公司上海200540摘要!10千伏配电网由消弧线圈接地系统改造为小电阻接地系统过程中,如何利用现有设备以及如何整定保护定值是一个 难点。
本文结合实际工程,针对变电站侧、开关站侧、用户侧的设备,提出一套可行的实现方案,并给出零序电流保护的整定值。
关键词:配电网;小电阻接地系统;零序电流保护随着10千伏配电网中电容电流不断增大,消弧线圈熄灭接 地电弧能力降低,单相接地故障容易演变为相间短路故障;此 外,消弧线圈接地系统会产生较高过电压倍数的弧光接地过电 压和铁磁谐振过电压。
在此背景下,小电阻接地系统依靠零序 电流保护快速切除故障得到广泛应用。
在小电阻改造过程中,考虑到工程成本,如何最大化利用现有设备将是一个难点。
本 文通过对现场设备的研究,针对变电站设备、开关站设备以及用 户端设备,分别给出不同的解决方案。
最后,本文根据相关规定 的要求,提出一套可行的配电网零序电流保护的整定方案。
1金山地区10千伏配电网的典型接线方式金山地区10千伏配电网采用辐射型网络,中间通过联络 杆刀或者联络杆上开关联络,开环运行。
10千伏出线一般供开 关站、小区站、杆上变压器、用户自配变等。
常见接线方式如下 图所示。
210千伏配电网小电阻接地系统改造的实现方式经小电阻改造后,配电网中发生单相接地故障时,电网中 将有零序电流流通,因此,相对应的接地变压器以及零序电流 保护装置需要安装,具体实现方式如下。
变电站:改造前10千伏配电网为消弧线圈接地,没有零序 电流的流通回路,因此,需要在站内增加接地变压器;由于站内 都配置微机保护装置,该装置里具有零序电流保护功能,功能 开通即可,无需额外增加二次设备。
下级开关站:开关站内配置微机保护装置,该装置里具有 零序电流保护功能,功能开通即可。
10 kV中性点接地方式由消弧线圈变为小电阻的改造方法及
常见问题探讨
刘议华;邱爽;薛思祥;阎鼎
【期刊名称】《农村电气化》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】随着城市电网的发展,电缆在10 kV配网中的比重不断增加,消弧线圈接地方式的各种弊端不断凸显,小电阻接地方式的优势则越发明显。
介绍了10 kV城市配电网中性点接地方式由消弧线圈改造为小电阻的总体思路及流程,并对小电阻接地方式存在的一系列问题进行了探讨。
【总页数】4页(P26-29)
【作者】刘议华;邱爽;薛思祥;阎鼎
【作者单位】国网上海市电力公司市南供电公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM475
【相关文献】
1.10kV配电网中性点经消弧线圈并联电阻接地方式探究
2.变电站10kV系统中性点消弧线圈并联小电阻接地技术的研究与应用
3.10 kV系统中性点经消弧接地和经小电阻接地的分析比较
4.wszhi问:35kV中性点原来是经消弧线圈接地,现在改造成经小电阻接地,小电阻的工种原理是怎样的呢?
5.10kV配电网中性点经消弧线圈并联电阻接地方式
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
浅谈10kV电力系统中性点不接地和中性点经小电阻接地的优劣作者:曾毅成来源:《大科技·D版》2018年第08期摘要:本文根据供电安全,过电压保护,信号干扰,可靠性等因素,对配电网中性点不同接地方式进行综合比较,并对电弧应注意的问题,进一步分析了抑制线圈接地系统,并提出了今后中性点接地方法的发展方向的建议。
关键词:10kV配电网;中性点;接地方式中图分类号:TM864 文献标识码:A 文章编号:1004-7344(2018)24-0067-02清远一半以上的地域都在山区。
地形从西北向东南倾斜,以山脉和丘陵为主要区域。
该平原主要位于北江两岸的南部地区。
独特的地理位置与独特的地貌这就造就了十分奇妙的景观,如高山峡谷,河流湖泊与原始森林等等。
对于10kV配电网的中性点选择法而言是电力系统多方面综合的课题。
它与电压电平,绝缘等级,继电保护,电源的可靠性,甚至与电磁干扰有关。
同时,人们对于防止电力体系出现故障主要采用中性点接地的方式,同时这也是能够保证电力体系能否安全运转的桥梁。
因此,有必要将理论与实践有机地结合起来。
伴随着10kV的配电网络的快速突破,特别是电缆广泛应用,电力系统的电流大大增强,电弧的接地或与过电压造成的事故十分多。
我国配电网络的中性点接地问题十分突显。
尤其是,电容器的继电保护等一系列的问题解决困难。
所以对于10kV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。
10kV的配电系统是中性点未能够接地的,对于架空线路的10kV配电网络十分有利。
对于整个电网的电容器电流会大大的超过10kV中性点接地系统的额定值值。
假如在这样的电力网络中,会发生单相接地错误,电弧会很难熄灭甚至有可能会造成事故的发生。
与此同时,单相接地出现问题时,断路器并不会不能使用而是继续保持运行的状态。
会使电击造成个人伤害进而会造成的更加严重的损失。
因此,在一些地区,特别是近郊区和郊区,在10kV的电网中,中性点不接地的情况主要会改为中性点接地低电阻体系,不仅能够减小单相接地瞬态电压,控制无故障。
10kV中性点接地方式由消弧线圈接地改小电阻接地常见问题及解决办法的探讨郑锡东摘要:10kV中性点接地方式有经消弧线圈接地和经小电阻接地。
两种接地方式各有优缺点。
小电阻接地方式能有效防范电网事故,降低人身触电风险。
但是由于供电可靠性的制约,消弧线圈改小电阻接地工作需以10kV线路不停电接入零序电流回路的方式开展。
由于工作期间需退出线路保护,此时若线路发生永久性接地故障,主变低后备保护将动作跳开主变变低开关导致10kV母线失压。
为降低10kV母线失压风险,本文对相关问题及解决办法进行分析。
关键词:消弧线圈;小电阻;中性点;常见问题;解决办法0引言:消弧线圈接地具有以下特点:1、减少跳闸率,提高供电可靠性在10kV系统发生接地故障后,消弧线圈会快速补偿容性电流而令到大部分的瞬时性接地故障得到消除。
而在小电阻接地系统中,这些瞬时性接地故障都会引起跳闸,使跳闸率大为升高。
所以经消弧线圈接地可以减少跳闸率,提高供电的可靠性。
2、控制接地故障电流在很小的数值内,降低对低压设备及通信的不良影响采用快速补偿的消弧线圈接地后,接地故障电流变为很少的残流(一般不超过5A),比不接地系统(数十安)减少很多,相比小电阻接地系统(上百安)更是大为减少,大大减少了因系统单相接地造成用户低压设备上的电压升高,避免了由其产生的损害;同时也减少了因故障电流大而对通信的不良干扰和危害。
虽然消弧线圈具有以上特点,但是电网系统内人身触电时有发生。
为降低人身触电风险,部分地区需要将10kV中性点接地方式经消弧线圈接地改为经小电阻接地。
在经消弧线圈接地的系统中,10kV线路的零序电流回路原本是接入消弧选线跳闸装置中,10kV线路的保护装置并没有接入10kV线路的零序电流回路。
所以在将消弧线圈改小电阻接地的工作中,需将10kV线路的零序电流回路接入10kV线路的保护装置中。
但由于供电可靠性的考核,部分10kV线路未能停电。
所以对于未能停电的10kV线路,此项工作需以不停电的方式开展10kV线路零序电流回路接入。
浅谈10千伏配电网由消弧线圈接地改造为小电阻接地的实现方法作者:董辉陈龙来源:《科技风》2019年第07期摘要:10千伏配电网由消弧线圈接地系统改造为小电阻接地系统过程中,如何利用现有设备以及如何整定保护定值是一个难点。
本文结合实际工程,针对变电站侧、开关站侧、用户侧的设备,提出一套可行的实现方案,并给出零序电流保护的整定值。
关键词:配电网;小电阻接地系统;零序电流保护随着10千伏配电网中电容电流不断增大,消弧线圈熄灭接地电弧能力降低,单相接地故障容易演变为相间短路故障;此外,消弧线圈接地系统会产生较高过电压倍数的弧光接地过电压和铁磁谐振过电压。
在此背景下,小电阻接地系统依靠零序电流保护快速切除故障得到广泛应用。
在小电阻改造过程中,考虑到工程成本,如何最大化利用现有设备将是一个难点。
本文通过对现场设备的研究,针对变电站设备、开关站设备以及用户端设备,分别给出不同的解决方案。
最后,本文根据相关规定的要求,提出一套可行的配电网零序电流保护的整定方案。
1 金山地区10千伏配电网的典型接线方式金山地区10千伏配电网采用辐射型网络,中间通过联络杆刀或者联络杆上开关联络,开环运行。
10千伏出线一般供开关站、小区站、杆上变压器、用户自配变等。
常见接线方式如下图所示。
金山地區10千伏配电网典型接线图2 10千伏配电网小电阻接地系统改造的实现方式经小电阻改造后,配电网中发生单相接地故障时,电网中将有零序电流流通,因此,相对应的接地变压器以及零序电流保护装置需要安装,具体实现方式如下。
变电站:改造前10千伏配电网为消弧线圈接地,没有零序电流的流通回路,因此,需要在站内增加接地变压器;由于站内都配置微机保护装置,该装置里具有零序电流保护功能,功能开通即可,无需额外增加二次设备。
下级开关站:开关站内配置微机保护装置,该装置里具有零序电流保护功能,功能开通即可。
用户自配变:用户内部均无零序电流保护,根据电网现有设备,可采取以下三种方法解决:用户站前的柱上开关实现零序电流保护;有进线断路器的用户内部加装或开通零序电流保护;无进线断路器只有进线熔丝的用户考虑依靠熔丝实现零序电流保护。
浅谈部分变电站中性点经消弧线圈系统改造为小电阻接地系
统的必要性
现代社会的进步和城市的发展,使10kV配电网逐步由架空线路向电缆线路转变,导致单相
接地故障发生时,消弧线圈容量不足,导致中性点经消弧线圈接地系统无法达到理想效果,
于是小电阻接地方式得到了逐步推广,近年来,更多的变电站接受了改造与升级,转变为小
电阻接地方式,相比中性点经消弧线圈接地的运行方式,有了更多的优势。
关键词:配电网;单相接地故障;消弧线圈接地;小电阻接地
随着社会的不断发展,用电量的不断增大,我国的10kV配电系统也逐渐从传统的架空配电
网线路向架空、电缆混合配电网形式发展,现阶段建设的变电站也有纯电缆化的发展趋势。
之前,10kV以架空线路为主的配电网的接地形式基本采用中性点不接地、中性点经消弧线圈
接地的形式,但随着时间的推移,原有的配电网形式已经逐渐无法跟随配电网发展建设的脚步,于是越来越多的10kV配电系统采用中性点经小电阻接地的运行方式。
一、中性点经消弧线圈接地的运行方式的特点
在电源中性点经消弧线圈接地的运行方式下,当发生单相接地故障时,故障相电压为零,非
故障相上升至线电压,流经消弧线圈的电感性电流与单相接地的电容性故障电流相互抵消,
使故障电流得到补偿,补偿后的残余电流变得很小,不足以维持电弧,从而自行熄灭,这是
中性点经消弧线圈接地形式的独特优点。
单相接地状态下,各相间的电压大小和相位仍然不变,三相系统的平衡没有遭到破坏,三相用电设备的正常工作并未受到影响,因此该系统的
三相用电设备仍能照常运行,但带故障运行时间一般不超过2h,应有保护装置在接地故障时
及时发出报警信号,为运行人员查找和处理事故提供了时间条件,目前,该接地方式在架空
和电缆混合网络得到了广泛应用。
然而,随着城市化进程的不断推进,用电负荷逐渐增大,架空线因受送电容量和线路走廊的
限制,已远不能满足负荷增长的需要,为此不得不在市区内用大量埋地电缆供电。
而电缆线
路越来越多,使得接地电容电流显著增加,所需消弧线圈的容量越来越大,安装不便,容量
面临不足,而电缆长度也在不断变化,无法即时性调整消弧线圈的参数来达到要求。
但采用
该接地运行方式不能快速、准确地定位故障位置。
而电容电流是时刻变化的,消弧线圈无法
在运行中实时调整补偿的容量,这样就不能保证电网始终保持在过补偿状态,甚至导致谐振,出现不能熄灭弧光的问题。
二、中性点经小电阻接地的运行方式的特点
对配电网中性点接地方式进行选择时,主要需考虑配电网电容电流的大小,电容电流可按以
下电力工程电气设计手册中公式计算:
(1)架空线路,电容电流可按下式估算。
Ie=(2.7~3.3)Ue×L×10-3
式中:Ue为线路的额定电压,kV;L为架空线长度,km;2.7为适用于无架空地线线路的系数;3.3为适用于有架空地线线路的系数。
(2)电缆线路,电容电流可按下式估算。
Ie=0.1Ue×L
式中:Ue为线路的额定电压,kV;L为架空线长度,km。
以上公式可以看出,电缆长度对单相接地电容电流的影响约为架空线路长度对单相接地电容电流的影响的30~37倍,也就是说,随着纯架空线路向架空、电缆混合配电网发展的过程中,单相接地电容电流会明显增加,城市配电网规划设计规范GB50613-2010规定,当单相接地电容电流超过10A、小于100A~150A时,宜采用经消弧线圈接地方式;当单相接地电容电流超过100A~150A 时,或为全电缆网时,宜采用低电阻接地方式。
中性点经小电阻接地的运行方式有如下特点:
(1)系统单相接地时,非故障相对地电压不升高,故供电设备的耐压水平只需按照相电压来考虑绝缘等级,降低了电器的造价。
(2)降低了中性点的故障电压。
在变压器的中性点(或借用接地变压器引出中性点)串接一电阻,使接地电阻、线路、对地电容形成回路,能有效控制谐振过电压,中性点经过小电阻接地,则中性点电位低于相电压,可以有效限制故障相电压。
(3)可快速切除故障。
系统发生单相接地故障时,零序电流互感器采集到故障电流信息,传递给继电保护装置,可以快速准确地定位故障,动作于跳闸,切断故障电路,使故障不会向更严重的程度发展,保证了线路设备和人身的安全。
三、结语
与中性点经消弧线圈接地方式相比,小电阻接地系统降低了设备的绝缘要求,节约了投资,可有效限制过电压,准确定位故障点,可以快速切除故障,有着更多的优势,更能适应越来越多的电缆覆盖的配电网,体现出了变电站由中性点经消弧线圈系统改造为小电阻接地系统的必要性。
参考文献
[1]GB50613-2010城市配电网规划设计规范
[2]西北电力设计院.电力工程电气设计手册.中国电力出版社,1991
[3]DL/T620-1997交流电气装置的过电压保护和绝缘配合
[4]GB/T 50065-2011 交流电气装置的接地设计规范。