小电阻接地问题的探讨
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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。
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。
关于小电阻接地方式的应用摘要:随着城市配网中电缆使用率越来越高,配电网更倾向于采用大电流接地系统。
鉴于此,论述了小电阻接地在配电网应用现状,并着重讲述了分布式电源(DRE)与小电阻接地方式,并给出了相关建议。
关键词:配电网;接地方式;小电阻接地引言小电流接地系统因具有单相接地持续运行的特点,有助于提升用户供电可靠性,因此在中压配电网中得到了广泛应用。
由于城市发展需要,城市内中压配网线路电缆化率逐渐提升,电缆故障多为永久性故障且电容电流大,电缆沟运行环境普遍恶劣,为避免单根电缆故障引起同沟其他电缆事故,能够快速切除接地故障的小电阻接地方式愈发得到重视。
1小电阻接地在配电网应用现状分析根据世界各国电网运行情况和大量的调查研究结果表明,随着电压等级的不同,世界各国的配电网采用的中性点接地方式也不同,在配电网中,受环境、设备运行等情况影响,即使在同一电压等级的接地方式也不同。
考虑到架空线路中瞬时性接地故障比例远高于电缆网络以及电缆网络电容电流大的特点,故应该作为选择配电网接地方式所遵守的一个基本原则。
同时,本着供电质量为先的原则,架空网络与架空电缆混合网络要坚持采用小电流接地方式,特别要杜绝将已经采用小电流接地方式的架空网络与架空电缆混合网络改为小电阻接地方式。
改为小电阻接地方式后,配电线路的故障跳闸率明显提高;在雷雨天气里,线路频繁跳闸,除造成停电次数剧增外,还为调度人员处理事故带来了极大的压力。
我国东南某省的一个地区供电公司曾经将其配电网由小电流接地方式改为小电阻接地,一段时间后,因为跳闸率明显增加的原因,不得不改回为小电流接地方式。
南方某沿海城市为解决故障跳闸率过高的问题,将一主要为架空线路供电的变电站中性点由小电阻接地改为谐振接地。
主张电缆网络采用小电阻接地的另一个理由是:因为其电容电流比较大,消弧线圈的容量要求高,而且补偿后的接地电流仍可能超过30A,难以达到灭弧的目的。
事实上,目前消弧线圈的容量可以做的比较大,随着自动调谐技术的进步,完全可以将大电缆网络的接地电流控制在10A以内,使电弧能够自行熄灭。
小电阻接地对低压配电房不同接地方式的影响分析以及防范措施摘要:文章对经小电阻接地对低压配电房接地方式的影响进行简要分析,在配电房内引起的人身电击和设备绝缘击穿危险及其防范措施。
关键词:小电阻接地;电气安全;接地方式近年10kV网络中电缆线路增多,对地电容电流增大,不少城市已开始在新建的10 kV 网络中改用经小电阻接地系统,改变了电网中多年来10 kV 配电网络采用不接地系统的局面。
但这种系统的接地短路电流极高,对低压配电房导致种种电气危险。
特针对小电阻接地系统对低压配电房电气危险进行简要分析,并介绍相应的防范措施。
1、电源中性点工作接地和安全接地分别接地系统对设备击穿危害电源中性点的工作接地和配电房电气设备外壳的安全接地都分别直接接大地,两个接地互不关连的接地系统。
由于两个接地互不关连,虽不存在上述工作接地直接接地发生接地短路时对人身的电击风险,但却存在配电房电气设备的绝缘因工频过电压而被击穿的危险,当变电所发生10 kV 侧接地短路时,设备绝缘将承受超过额定低压220V的工频过电压。
而按IEC 标准规定一般低压电气设备允许承受的过电压快速切电源时间应小于5S,否则会造成设备击穿危害。
需注意的是近些年出现的另一种绝缘击穿危险。
由于对过电压敏感的电子计算机之类的信息设备的大量应用,一些低压配电设备在电源线路上装设压敏电阻之类的电涌防护器以防瞬态雷电过电压危害电子信息设备。
为避免产生杂散电流,除电源中性点外在此接地系统中性线是不允许接地的,因此配电设备电源线路中性线上也需装设压敏电阻。
为降低雷电残压,压敏电阻宜直接装在总配电箱母排间。
10 kV 接地系统发生接地短路时超过额定低压220V的工频过电压就能使压敏电阻导通放电,其放电时间不是雷电瞬态过电压的几十微秒而是几百毫秒,将因放电能量过大而导致压敏电阻击坏事故,目前一些配电房内装的压敏电阻在无雷时也被烧坏,可能正是这个原因。
2、防范电源中性点工作接地和安全接地分别接地系统配电房设备绝缘击穿事故的安全措施(1)在变电站内采取措施,将其保护接地和工作接地分开设置,则变电所供电范围内的电源中性点工作接地和安全接地分别接地系统配电设备将不受变电所10 kV 侧接地短路产生的过电压对设备绝缘的危害。
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。
中性点小电阻接地系统方案分析摘要:小电阻接地系统是一种有效的防止设备损坏和保障人身安全的系统。
本文主要是对小电阻接地系统进行分析和研究,探讨了不同方案的优缺点,并且提出了一种中性点小电阻接地系统的方案。
关键词:小电阻接地系统;中性点;方案分析正文:背景介绍:小电阻接地系统被广泛应用于各种设备的电路中,可以有效地保护设备和人员的安全。
在小电阻接地系统中,中性点是一个很重要的元件,它连接了供电系统的相线和地线,并且通过小电阻的连接,使得任何故障电流都能够迅速地流回地线中,从而保护了设备和人员的安全。
方案分析:在传统的小电阻接地系统中,中性点一般是直接连接到地线上的,这种方案虽然简单易行,但是存在一些缺点。
首先,由于地线的电阻非常大,所以在发生故障时,故障电流流回地线的速度很慢,容易造成设备受损和人员受伤。
其次,在较长的电路中,由于电阻和电感的作用,中性点的电压会出现较大的偏差,这会对设备的工作造成影响。
为了解决这些问题,提出了一种中性点小电阻接地系统的方案,其主要特点是在中性点处设置一个小电阻,使得故障电流能够快速地流回中性点,而不是从地线中流回。
这种方案的优点在于:首先,由于小电阻的存在,故障电流能够迅速地流回中性点,从而保护了设备和人员的安全;其次,小电阻对电压的影响较小,可以有效地维护设备的正常工作。
实际应用中,中性点小电阻接地系统需要考虑多方面的因素,比如小电阻的阻值和选材、系统的耐压等,都需要经过系统的计算和测试。
但总的来说,这种系统的方案具有很大的优势,可以有效地提高设备的安全性和稳定性。
结论:小电阻接地系统是一种重要的电气安全装置,其方案的选择和优化对于设备的安全和稳定运行至关重要。
中性点小电阻接地系统是一种有效的方案,可以提供更好的电气保护,对于中小型的电气设备应用具有很好的适用性。
无论是什么规模的电气设备,其安全性和稳定性都是非常重要的。
而在电气设备中,小电阻接地系统是最常用的电气安全装置之一。
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。
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。
探析小电阻接地系统对继电保护的影响在小电阻接地系统实际运行的过程中,经常会出现一些难以解决的问题,且在发生短路故障问题之后,导致整体系统出现短路问题,影响其安全性。
因此,在未来发展的过程中,应当明确小电阻接地系统对继电保护的影响,制定完善的管控机制,协调各个系统之间的关系,逐渐提升其可靠性与稳定性。
标签:小电阻接地系统;继电保护;影响小电阻接地系统对于继电保护会造成一定的影响,在短路的情况下,会出现额定电流方面的短路现象,系统的电压水平等逐渐降低,导致其实际发展受到一定影响,难以体现相关系统的优势。
因此,企业应当结合小电阻接地系统的应用特点等,对其进行全面的协调,提升继电保护系统的一、小电阻接地系统的使用原因分析在电力系统运行的过程中,小电阻接地系统的使用,具有一定的优势。
主要因为其运行较为可靠,在实际应用期间,能够提升电力系统的运行水平,满足多元化的发展需求。
同时,还能对其进行合理的筛选,建立多元化的管理机制,在先进技术方式与工艺方式的支持下,提升系统的运行水平。
另外,小电阻接地系统具备灵敏性与快速性特点,有利于将其应用在系统运行中,能够全面提升结构的应用效果。
二、小电阻接地系统与继电保护分析在使用小电阻接地系统与继电保护系统的过程中,应当对实际情况进行分析,明确各个系统的运行特点与内容,对其进行全面的掌控。
具体为以下几点:(一)小电阻接地系统分析对于小电阻接地系统而言,主要是在系统发生故障问题之后的运行设施,或是在通讯系统运行期间,对其进行控制的设施。
在中性点设施线路运行期间,成本较低,能够提升整体安全性与可靠性,满足架空电路的管理需求。
同时,还能对自动重合故障线闸装置等进行严格的处理,为客户提供可靠性较高的服务。
在馈线保护的过程中,此类系统的配置保护功能主要为:在跳闸事故产生的过程中,可以在一定时间之内,产生继电保护结构,在低压闭锁的过程中,还能形成电流的保护功能,可以对信号零序电流等进行全面的防护。
小电阻接地单相短路接地电流说到电阻接地单相短路接地电流,大家可能会觉得这是一堆看不懂的术语,对吧?这个问题说白了就是当电力系统中的某个部分发生了短路,而这个短路是接地的情况下,电流会怎么走的问题。
听起来是不是挺复杂的?不过别急,咱们慢慢捋,保证让你明白。
短路这件事儿大家应该都不陌生。
想象一下电路里电流本来是有正常的路径要走的,结果呢,突然一部分线路出现了“意外”,比如说线头碰到地面了,电流没地方去,直接“绕过”正常的通路,这就是短路。
这时,如果短路发生在接地系统里,电流就会选择通过接地线流走。
你可以想象成当电流发现正常的路被堵了,它就像一个急性子的人,绕着墙角找新路,反正是去哪儿都行,只要不耽误它走。
什么是“接地”呢?就是说电力系统的某些部分通过接地来保护人身安全,万一出现问题,电流就会选择从地面流走,而不是伤害到人或者引起更大的故障。
接地的作用大家都知道,就是为了防止电气设备的外壳带电,保护人身安全。
如果有电流通过地面流向大地,就算是有人不小心碰到这些电气设备外壳,也能迅速被电流带走,避免发生意外。
单相短路接地电流呢,其实就是一种很特殊的短路情况。
我们常说的“单相”,是指电力系统中其中一条线出了问题。
电流的流动不再是从多条线路中经过,而是只从一条线路流出来了。
想象一下,电力系统就像是三条通道里有一条突然被堵了,剩下的两条还是能继续通电,但短路电流就会不受控制地往接地方向走。
所以,当出现单相接地短路时,电流就从故障点流向大地,路径比较直接。
咱们要说的就是那个让大家头疼的“小电阻”了。
别看它名字里有个“小”字,实际上它可是很关键的。
这个小电阻就是指在电力系统中,发生短路时,接地部分的电阻。
你可千万别小看它,它在整个电流的流动中起着举足轻重的作用。
电流要走这条路,必须克服电阻的“阻挡”,所以电阻越小,电流流得越轻松,速度越快。
就像你挤进一个很窄的门,费劲吧?而门开得大一点,你就能飞快地穿过去。
不过,问题就出在这个“小电阻”上。
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配网小电阻接地零序保护可靠性提升策略探讨 11.通过专用零序电流互感器实现每路出线安装伏安特性良好的穿缆式零序电流互感器。
安装时要注意电缆终端头接地线的正确安装,从零序CT上端引出的电缆接地线要回穿零序CT。
该方式不存在不平衡电流,零序保护的灵敏度高。
2.利用三相电流互感器组成的零序电流过滤器实现利用三相电流互感器组成零序电流滤过器,这种方式存在不平衡电流,继电保护装置整定时需要躲过最大不平衡电流。
因此,当发生高阻接地故障时,影响灵敏度。
如图2。
3.微机保护自产由微机保护采集三相电流,然后通过软件计算取得零序电流,实现单相接地零序保护。
不属于微机保护自产零序,按工作原理仍属于由三相电流互感器组成的零序电流滤过器产生零序电流。
4.不同零序电流产生方式构成的零序保护比较电缆头和ZNO避雷器是故障率较高的两个元件。
采用由零序CT1构成零序保护时,电缆头和ZNO避雷器故障属于母线范围的故障,由零序CT2构成的零序保护跳主变两侧开关DL1和DL2,扩大了停电范围。
当采用CT3组成的零序电流滤过器或由微机保护自产零序电流来实现零序保护时,电缆头和ZNO避雷器的故障由保护装置只跳开DL3开关即可切除。
5、预防发生高阻接地的措施采用CT3构成零序保护时,保护装置需要按躲过最大不平衡电流整定,因此当发生高阻接地时,可能保护装置的灵敏度不足。
建议采取以下措施减少发生高阻接地故障的概率:(1)不用架空线,石油化工装置很容易做到。
(2)选用金属铠装电缆,石油化工装置也很容易做到。
6、提高高阻接地故障保护灵敏度的措施建议提高选择低电阻的电流来提高高阻接地故障保护灵敏度。
石油化工装置目前主流按400A或600A选择低电阻的阻值。
建议再提高一点,按DL/T584-2017标准选取:10kV~35kV低电阻接地系统中接地电阻宜取5~30Ω,单相接地故障时零序电流以1000A 左右为宜。
10kV配电网小电阻接地方式探讨摘要:本文对城市10kV配电网接地运行方式分析,比较了中性点不同接地方式的特点,阐述了小电阻接地方式的优点及合理性,并提出在其应用中需要注意的问题,指出中性点经电阻接地方式已逐步成为行业接地方式的一种趋势。
关键词:配电网;中性点;小电阻;接地方式随着城市经济的发展及市政建设要求,配电房架空线供电逐步被电缆所取代,配电网的电容电流不断增大,城市10kV配电网曾广泛采用的中性点经消弧线圈接地方式己不再适合发展需要。
目前,合肥市10kV配电网中配置的消弧线圈最大容量为1000kVA,且随着电缆线路的增加,通常需要配置两组及以上的消弧线圈,造成消弧线圈的投资增加、消弧线圈分接头调整频繁、设备绝缘水平居高不下等问题。
一般而言,电缆故障大多为永久性故障,不允许带故障运行,由此借助于消弧线圈实现电缆故障的灭弧、选线将非常困难。
国内外众多研究运用已表明中性点经小电阻接地方式更适合以电缆线路为主的城市10kV配电网,采用小电阻接地有利于继电保护装置迅速可靠的切除故障回路,降低接地故障时的内部过电压,大大减少发生人身安全事故的机会。
同时,城市配电网大多数环网布置开环运行,大多都满足N-1原则,若发生单相接地故障时可及时切除故障。
可见,在不影响供电可靠性的前提下,将10kV配电网中性点接地方式逐步调整为小电阻接地方式是可行的,小电阻取代消弧线圈已成为城市10kV配电网中性点运行方式的发展趋势。
一.中性点的接地方式中性点的运行方式主要分两类:直接接地和不接地。
1.直接接地中性点直接接地(包括经小电阻接地)的系统为大接地电流系统,大接地系统中一相接地时,出现除中性点以外的另一个接地点,构成了短路回路,接地故障相电流很大,为了防止设备损坏,必须迅速切断电源,因而供电可靠性相对较低。
但这种系统上发生单相接地故障时,由于系统中性点的钳位作用,使非故障相的对地电压不会有明显的上升,非故障相电压不升高,设备和线路对地电压可以按照相电压设计,从而降低了造价,减少了投资。
小电阻接地系统接地故障综合保护方案摘要:在电力系统当中,做好接地保护,有助于电力系统的顺利运行,对于供电安全有重要意义。
对于现有小电阻接地系统接地保护选择性差、灵敏度低且高阻接地故障检测能力不足等问题,本文研究分析了小电阻接地系统单相接地故障后零序电流特征,利用上下级纵向配合,提出基于零序过电流的多级接地保护和延时低定值高灵敏度接地保护,给出保护配置方案和各级保护整定原则。
利用线路出口和中性线零序电流幅值横向比较,提出高阻接地故障选线方法。
希望以此保证接地安全,防治接地故障,使电力系统安全稳定地运行。
关键词:小电阻接地系统;接地保护;零序电流;高阻接地;综合保护引言:目前,电力系统的安全与生产建设及人们生活紧密相连。
如果接地系统出现了接地故障问题,对于电力系统运行就会存在着影响,需要及时找出故障原因,并找到解决的措施,以便保证电力系统的稳定运行。
为解决单相接地故障的快速切除问题,上海、北京、广州、深圳等城市中压配电网先后将不接地或经消弧线圈接地方式改为小电阻接地方式。
针对小电阻接地配电网单相接地故障,部分地区出于整定维护方便。
只采用二级零序过电流保护。
但是会出现保护配置不完善、动作的选择性较差、易造成停电范围扩大、影响供电可靠性等问题。
目前,现场常用的零序电流保护,其整定值躲过区外线路发生金属性接地故障时流过区内线路的对地电容电流,定值较高,10kV系统的零序电流整定值一般为40A,耐受过渡电阻不超过135Ω。
而实际架空线路或电缆、架空混合线路中单相接地故障常伴随树障、导线坠地等情况,其中高阻故障比例占接地故障总数的5%~10%,并且故障电流可能小于零序过流保护整定值,保护拒动,易造成火灾、设备损坏及人畜伤亡等。
1接地故障相关概述1.1故障判定当小电流接地系统发生接地后,后台监控机将发出“XX千伏XX段母线接地”告警信号,同时相应母线电压显示故障相相电压降低或为零,非故障相相电压升高,大于相电压或等于线电压。
小电阻接地系统运行情况探讨摘要:在电力系统中,接地方式的选择和分析一直是中压配电网设计的重点。
采用中性点不接地或经消弧线圈接地是我国配电网系统运行的主要方式,随着城镇电缆化进程加快,越来越来多的采用中性点经小电阻接地。
在故障选线和降低系统过电压水平上,小电阻系统有明显的优势,但同时也带来一些新的问题。
关键词:中性点运行方式、小电阻、耐过渡电阻、零序电流保护、系统结构不对称1 中性点接地方式现状配电网系统中性点接地运行方式主要采用非有效接地方式,包括中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经电阻接地。
国外电力系统的接地方式主要以德国、美国为代表,德国是世界上最早使用消弧线圈接地的国家,并沿用至今,美国主要采用小电阻接地和直接接地方式。
国内对于中性点接地的方式选取,各地区根据自身电网实际情况均有所差异。
经统计发现西部欠发达地区主要采用不接地方式,而沿海大城市则以小电阻接地方式为主,其他区域则主要以消弧线圈接地方式为主,地域分布差异明显。
经消弧线圈接地的系统,当发生单相接地故障时,消弧线圈产生的感性电流,自动补偿接地点的电容电流,降低了故障点电流,可有效抑制电弧再燃的可能性。
但同时也弱化了故障线路和非故障线路的特点,使故障选线成为消弧线圈发展的技术瓶颈。
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构成并联回路,流经故障线路零序电流增大,通过线路自身零序保护动作切除故障,同时降低了谐振过电压和间歇性接地电弧过电压的幅值。
中性点经消弧线圈接地方式,对于架空线路为主的区段,能有效的解决瞬时性接地故障带来的干扰,降低运行人员的负担。
对于纯电缆出线的系统,小电阻接地系统满足了单相接地故障对选线精度的要求。
2 小电阻接地系统组成小电阻接地系统一般包括接地变压器、接地电阻、电压电流检测元件等。
系统正常运行时,中性点为系统不平衡电压,接地电阻上有很小的电流流过。
当系统发生单相接地故障时,接地电阻和故障点为零序电流提供通道,产生较大的故障电流,零序保护动作快速将故障设备切除,保证非故障设备继续运行。
小电阻接地问题的探讨10kV网络小电阻接地系统——又一新的电气火灾隐患这些年因城镇用电负荷剧增,电网中大量采用10kV电缆供电。
由于电容电流的增大,不得不将10kV网络由过去的不接地系统改为经小电阻接地系统。
这一改变使变电所的接地故障电压由过去的百伏左右剧增到2000V~3000V,这被称作暂态过电压。
这一过电压经变电所共用的接地系统沿低压线传导到用户的电气设备上。
低压设备的绝缘,特别是老旧设备的绝缘,因承受不了如此高的过电压很容易被击穿短路而导致起火危险,这些都是因电气技术的发展而增加的一个电气火灾新隐患。
发达国家也有采用经小电阻接地系统,但为了防止引起电气火灾采取了有效的技术措施。
具体措施是将变电所低压系统的接地另打接地极分开设置,使上述危险暂态过电压无法由此传导到低压用户去。
也可大大减小变电所接地电阻值和10kV供电系统的接地短路电流值,使上述暂态过电压不致达到危险值。
但我国的电网设计安装只片面地仿效了国外的经小电阻接地系统,却未学习国外配套的电气安全措施,由此引起的电气事故已时有所闻,如果不及时消除这一新的电气隐患,我国电气火灾发生率居高不下,有增无减的势头将越发难以遏制。
随这电力的快速发展,用电每年都在攀升,10KV做为主要的电力输出系统时,对它的安全运行又有了新的要求,现在电力的各种故障时实都影响电力系统的正常运行,目前对于10KV 接地采用消弧线圈接地,这个系统在整个10KV系统的任一条出现接地时能很快的检测出并通过保护发出跳闸令。
因在单相接地是系统是还可以运行1-2H的但这样就有很大的可能性发展成多相故障,在单相接地时接地点的对地流过的电容电流很小。
适应城市配网发展的接地方式——中性点经低电阻接地深圳市华力特成套设备有限公司刘同钦阅读次数:10新中国成立后至80年代,6kV一35kV配电网络基本上都是采用中性点不接地或经消弧线圈接地的方式。
当时我国6kV一35kV电网以架空线路为主,电网结构简单,基本上以单电源、辐射形电网为主,电容电流较小,以上两种接地方式在技术上能够满足当时供电可靠性的要求。
进入20世纪90年代以来,原来的以架空线路为主的城市配电网已不适应要求,北京等大城市的配网已率先发展为以电缆线路为主,其他大中城市正在加速进行城网改造,可以相信,我国的大部分城市配网将逐步以电缆线路取代架空线路,电网结构也将由单电源、辐射形供电发展为多电源环形供电,并逐步实现配网自动化,以提高供电可靠性。
随着城市配网结构的变化,中性点不接地或经消弧线圈接地方式在某些方面已不能满足电网运行的要求,在沿海的一些大城市率先采用了中性点经小电阻接地方式,通过多年运行实践证明,这种接地方式对以电缆线路为主的配网是比较适宜的,并已被列入电力技术规程。
电力行标《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(1997.10.1)第3.1.4条规定:“6kV一35kV主要由电缆线路构成的送配电系统,单相接地电容电流较大时,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。
”一、电缆线路及以电缆线路为主的城市配网的特点1.电缆线路的对地电容电流比相同长度的架空线路大得多,因此电网单相接地电容电流相当大。
2.电缆线路的运行受外界因素的影响小,发生瞬时性接地机会很少,一旦发生接地故障,一般来说都是永久性故障。
3.电力电缆的绝缘裕度比架空线路小得多,承受过电压的能力低。
在发生单相接地故障时,由于非故障相电压升高到线电压以上,容易引起配网中非故障相电缆第2点或多点击穿,形成相间短路故障,扩大事故。
4.电力电缆的绝缘是有机绝缘,一旦发生绝缘击穿即为永久性故障,绝缘不能自恢复,如果不及时断电,故障处绝缘会被迅速烧坏,发展成为相间故障,使故障扩大。
因此,电缆击穿故障要求迅速切除,而且不允许重合闸。
5.随着电缆比重的增加,配网的单相接地电容电流急剧上升,通过对配网运行监测和事故统计发现:单相弧光接地故障引起和激发的过电压概率明显上升,高倍率过电压出现的概率增大,老旧电缆绝缘击穿事故频率增加,不利于电网安全运行。
6.以电缆线路为主的配网,采用消弧线圈接地方式,要使残余电流小于10难度很大,这是因为很难兼顾残余电流小于10安、中性点位移电压小于相电压的15%和合理的补偿脱度这三个条件。
7.随着电缆线路的增加,电网的单相接地电容电流急剧增加,消弧线圈和相应的接地变压器需要很大的容量,增大了工程投资和占地面积。
8.城市配网的电缆线路,大部分设在电缆隧道或电缆排管中,当发生绝缘击穿而又不及时切断电源时,在隧道或排管中产生可燃性气体集聚,很可能会发生火灾,殃及整个隧道中的电缆,造成重大事故。
二、中性点经小电阻接地方式的特点1.中性点经小电阻接地与中性点经消弧线圈接地在原理上截然不同。
消弧线圈是感性谐振元件,是通过感性电流与容性电流相互补偿,将系统发生单相接地故障时的故障电流限制在较小(<10A)的范围,使故障点易于熄弧。
同时,在接地故障时,不破坏系统的对称性,使系统可带相接地故障短时运行。
中性点接地电阻是一个耗能元件,是电网对地电容中能量(电荷)的泄放通道,又是系统谐振的阻尼元件,单相接地故障时,通过故障点的电流较大,利用继电保护迅速切除故障线路。
2.系统发生单相接地故障时,非故障相的稳态电压升高比采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式的稳态电压升高稍低。
3.由于其显著的阻尼作用,可消除由于各种原因引起的系统谐振过电压(如铁磁谐振、高频谐振、分频谐振、断线谐振、线性谐振等),采用电阻接地是消除频繁发生的PT谐振过电压的最有效的办法。
4.能有效限制系统单相接地故障时的过电压倍数,这是由于:①中性点经小电阻接地系统在发生接地故障时,通过故障点的电流较大,能形成稳定电弧,不容易产生电弧熄灭又重燃的现象。
②电阻本身是耗能元件,可消耗系统对地电容中存储的能量。
③在熄弧的时间内(半个周期),通过电阻将系统对地电容中的电荷泄放掉,降低中性点电位,每次电弧重燃时,都和第一次建弧的初始条件相似,不会形成很高的电弧重燃过电压倍数。
5.中性点经小电阻接地与线路零序保护配合,可准确地判断出故障线路并迅速切除,这一特点特别适于电缆线路为主的城市配网。
这一特点避免了为寻找接地故障线路进行的大量拉、合闸操作而产生过电压。
6.故障时由于及时切除电源,可大大减少发生人身安全事故的机会。
7.中性点电阻对系统正常运行时的中性点位移电压具有抑制作用(消弧线圈对中性点位移电压是放大作用),使中性点位移电压减小,在正常运行时,接地变压器和接地电阻几乎是处于空载状态,只有在发生单相接地故障时,接地变才承受短时冲击电流。
8.中性点经小电阻接地方式,在选择合适的接地电阻阻值后可以适应一定范围的运行方式变化及电网的发展,此时不需要调整接地电阻,只需对继电保护的定值加以调整。
而接地电阻限制过电水平和抑制谐振过电压的性能不会有明显的变化。
9.采用中性点经小电阻接地方式,有利于无间隙避雷器在配网中的使用,采用无间隙避雷器既可以限制系统内的过电压水平,又可以降低雷电冲击过电压水平,这样就可以降低系统设备的绝缘水平或使现有的设备相应地增加了绝缘裕度,延长了使用寿命,具可观的经济效益。
三、中性点接地电阻阻值的选择中性点接地电阻阻值的选择主要考虑限制过电倍数的要求、零序保护灵敏度、对通信线路的干扰及用电安全等因素,并根据各地配网的具体情况因地制宜地进行选择:1.按单相接地故障时限制过电压倍数的要求进行选择。
①首先计算或实测系统(每段母线上的)电容电流,考虑一定的发展裕度,从而确定出系统的单相接地电容电流值I C (I C 为三相对地电容电流值之和)。
②根据所要求的单相接地时限制过电压倍数来确定通过中性点电阻的电流值I RN。
例如I C =200A,要求单相接地过电压倍数限制到2.2倍以下,则可取I RN=2 IC =400A。
③根据I RN值确定接地电阻的阻值,@@@。
以上例,@@@2.按零序继电保护灵敏度的要求进行校验。
按躲过电容电流最大的出线电容电流考虑,可靠系数可取 1.25,返回系数可取0.85,在发生全接地故障时,总的接地故障电流(@@@)远大于任何一条出线的电容电流,灵敏度显然不会有什么问题。
对于非金属性的电缆线路接地故障,其接地过渡电阻一般较小,保护灵敏度也可以满足要求。
3.按满足对通讯干扰的要求进行校验。
按四部一委共同商定的对高可靠性通信线路感应电压≤650V、0.2秒内切除的要求进行校验。
上海市35kV配网采用I RN=2000A,10kV配网采用I RN=1000A,北京市10kV配网采用I RN600A,深圳市10kV配网采用IRN=400A,经过实测和计算,均能满足对通信线路干扰的要求。
4.按接触电势和跨步电压不超过允许值校验,对于接地故障动作于跳闸的系统可按下式校验:R jd<2000/Ig。
式中R jd为满足接触电势和跨步电压允许值条件的接地装置接地电阻值。
Is为通过接地故障点的电流。
计算结果如发现变电站原有接地装置的接地电阻值偏大,可采取措施降低站内接地装置的接地电阻,保证接触电势和跨步电压在允许值以内,确保人身安全。
5.建议:在选择中性点接地电阻时,在满足限制单相接地过电压倍数要求的前提下,应选择稍大阻值的中性点接地电阻,把单相接地故障电流限制到较小的数值,这样可以减少因接触电势和跨步电压过高或对通信干扰超标带来的麻烦和增加投资。
四、中性点接地阻的接入方法1.主变压器配电侧为YO接线的,中性点接地电阻可直接接入主变中性点。
2.主变压器配电侧为Δ接线的,则需要增加一台Z型接地变压器,造出一个中性点。
中性点接地电阻直接与接地变的中性点连接。
什么是小电流接地系统?什么又是大电流接地系统?为什么高压进线只有ABC三相,而没有零相,若有一相接地会出现什么情况,怎么解决?什么是小电流接地系统?什么又是大电流接地系统?电力变压器为什么要有重瓦斯动作,和温度过高动作。
我国现在的10KV 110KV 220KV 500KV (国网已经有1000KV)高压输电线路都是没有零线的,因为这些电压等级都是不可以直接被设备(少数超高压设备除外)所接受的。
而我们平时用电最多的是3相4线制(TN—C系统),3根火线+1零线。
而零线的作用是:1.中性线(N线),和火线一起接成相电压。
2.充当某些运行设备的中性点接地(工作接地)。
3.和设备外壳相接充当保护(P线)。
而这些在10KV以上电压等级是不需要的,110KV以上的输电线路上方有2条架空零线(或称架空避雷线、架空地线),其作用是起避雷作用(防止雷电波)。
所以日常见到的高压进线没零线。
[size=0px]9 r5 _/ w1 P$ d: C[/size]问到1相接地的问题,高压输电线都是需要保护的(禁止在无保护的条件下运行),110KV 一般有一套保护,220KV以上则需要2套原理不同、且来自不同厂家的保护,运用比较广泛的是光纤纵差和高频保护。