10kV小电阻接地系统零序电流保护探究与运行
- 格式:doc
- 大小:15.00 KB
- 文档页数:3
10kV变配电站单相接地与零序过电流保护有关问题分析
10kV变配电站单相接地与零序过电流保护有关问题分析
微机保护装置有单相接地保护与零序过电流保护,单相接地保护又称为小电流接地选线。
单相接地保护与零序过电流保护是两种完全不同的保护。
1
倍。
1.2
序过电流保护。
2电源中性点不接地的供电系统单相接地小电流接地选线
2.1电源中性点不接地的供电系统单相接地保护可选用小电流接地选线装置。
二次电路设计时将所有零序电流互感器和Y/Y/△(开口三角形)型电压互感器的开口三角形电压接到小电流接地选线装置的测量端子上,就可以检测出是某一路线路发
生单相接地故障,然后进行报警或跳闸。
需要跳闸时还应将跳闸输出接到所需要跳闸的回路。
二次电路接线比较多。
2.2微机保护装置都有单相接地保护后,保护原理与小电流接地选线装置完全相同,不仅节省了一套设备,可以直接跳闸,二次电路接线也简化了许多。
3电源中性点不接地的供电系统单相接地保护的整定
3 3.2
4
随着10kV供电系统电网的不断扩大,对地电容电流也随之增加,发生单相接地故障后故障电流比较大,需要立即跳闸,为了提高单相接地故障后保护跳闸的可靠性,将电源中性点串联一个电阻后接地,发生单相接地故障后故障电流就成为对地短路电流。
此时零序电流互感器就可以感应出三相不平衡电流,发生单相接地故障后故障电流为对地短路电流。
零序过电流保护整定可以按照躲过三相不平衡电流来
整定。
单相接地保护动作的可靠性就可以提高。
10kV配网小电阻接地系统运行方式分析蒋彦君 毛 源 林 柏 陈星余(广西电网有限责任公司防城港供电局)摘 要:随着现代社会的持续发展,对电力的要求也变得越来越高,在人们的生产和生活中,电力已经占有了一个不可撼动的地位,电力系统的稳定运行在整个经济的运行中更是具有无可取代的重要意义。
所以,电力系统必须要与我国经济的发展速度相匹配,才能保证我国经济的高速发展。
10kV配电网络在我国配电网络中占有很大比重,在10kV配电网络中,小电阻接地系统是最重要的一种结构形式,因而本文对10kV配电网络中的小电阻接地系统作了简单的研究。
关键词:10kV配网;小电阻;接地系统0 引言当前,随着我国各大城镇的快速发展,对用电的要求也在不断提高,导致了电网的超负荷运行。
10kV配网是我国目前最重要的电力系统之一,在我国的电力系统中占有重要地位。
随着对电能的需求量越来越大,配网中的电流也越来越大,常规的接地方式已不能适应配网的需要,许多供电公司都在对10kV配网进行改进,以确保10kV配网的安全性和稳定性[1]。
常规的消弧线圈接地方式存在着工作过程繁琐、对绝缘性能要求高、易产生过压等问题,给配电网的安全稳定带来了很大的威胁。
采用小电阻接地方式可以较好地解决上述问题,从而保证配电网的安全稳定。
1 消弧线圈接地的缺点在使用消弧线圈接地的时候,各接头的标准电流与系统实际的补偿电流之间存在着一定的偏差,如果这个偏差过大,就会造成系统出现谐振的问题。
在真实的配电网中,由于真实的电容电流与理论的电容电流之间存在很大的差异,使得对消弧线圈的补偿无法达到很高的精度[2]。
在中性点,采用消弧线圈虽然可以有效地减少过电压,但仍无法有效地抑制过电压,对配网系统的绝缘性能提出了更高的要求。
当配电网络发生单相接地时,对其在人群稠密区域内的测距将产生很大的困难。
2 分析接地方式优缺点2 1 消弧线圈接地方式消弧线圈的真实补偿电流与其各个分支的额定电流相差很大,在工作过程中会出现并联共振,有的情况下可达15%。
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。
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。
10kV配网中性点小电阻接地技术与应用摘要:10kV配网是我国配网供电的重要组成部分,10kV配网运行稳定性与可靠性对于用户用电来说有着非常重要的意义。
对于10kV配网而言,其运行过程中常常出现各种各样的故障,特别是断电故障,难于解决并影响着用户的正常用电,不利于10kV配网应用及发展。
为了切实确保用户的正常用电,提高供电的可靠性,很多电力企业选择应用10kV配网中性点小电阻接地技术,有效改善断电状况,促进配网的应用与发展。
基于此,本文就10kV配网中性点小电阻接地技术与应用进行深入分析,以供参考。
关键词:10kV配网;中性点;小电阻接地技术;应用1.10kV配网中性点小电阻接地技术简析10kV配网中性点小电阻接地技术是一项系统性的技术,以下从接地系统构成、接地方式特点、接地方式适用范围等方面出发,对于10kV配网中性点小电阻接地技术进行了分析。
1.1接地系统构成配网中性点小电阻接地主要由小电阻、接地变等组成。
在10kV配网中,主变压器在10kV侧的接线方式为三角接线,因此,需要利用接地变提供相应的系统中性点,确保小电阻接地技术的有效应用。
接地变压器容量的选择应与中性点电阻的选择相配套,其接线见图1。
中性点接地电阻接入接地变压器中性点。
图1原理接线图接地变一般采用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,首先对正序、负序电流呈现高阻抗(相当于激磁阻抗),绕组中只流过很小的激磁电流。
其次,由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同芯柱上两绕组流过相等的零序电流时,两绕组产生的磁通互相抵消,所以对零序电流呈现低阻抗(相当于漏抗),零序电流在绕组上的压降很小。
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。
1.2接地方式特点(1)提高系统防止过电压水平配电网在整个接地电容电流中含有一定成分的5次谐波电流,其比例高达5%~15%,即使将工频接地电流计算得十分精确,但是消弧线圈工作在电网工频50Hz下,对于5%~15%接地电容电流中的谐波电流值还是无法补偿的,不能消除弧光接地过电压。
变电站10kV中性点经小电阻接地运行方式的分析摘要:单相接地占配网故障的 80%,而中性点接地方式决定了单相接地故障的处理流程,对供电可靠性有决定性影响。
文章针对中性点经小电阻接地方式的架空线路网络与电缆网络,分析了这种接地方式运行特性、优缺点以及需要考虑的零序CT配置问题。
0 引言10kV、35kV等小电流接地系统中性点接地方式与供电可靠性、过电压与绝缘配合、继电保护等密切相关,是保障人身和设备安全及系统可靠、稳定运行的重要条件。
小电阻接地方式在配网管理水平不断提高、人身安全越来越重要的情况下具有较大优势,应作为首选方式。
1 中性点经小电阻接地方式的技术特点1.1 运行特性中性点经小电阻接地方式中电阻值一般在20?以下,单相接地故障电流限制在400A~1000A。
依靠线路零序电流保护将单相接地故障迅速切除,同时非故障相电压不升高或升幅较小,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。
1.2 适用范围1.2.1 中性点经小电阻接地方式的主要优点:(1)限制过电压水平。
系统单相接地时,健全相电压升高持续时间短,可降低单相接地各种过电压(如工频、弧光接地、PT谐振、断线谐振过电压),对设备安全有利。
(2)快速检出并隔离接地故障线路,可减小接地故障时间,防止事故扩大。
使一些瞬间故障不致发展扩大成为绝缘损坏事故,特别降低同沟敷设紧凑布置的电缆发生故障时对邻近电缆的影响。
(3)发生人身高压触电时,切断电源,有利于保护触电者的人身安全。
(4)系统单相接地时,健全相电压不升高或升幅较小,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。
(5)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,可以比较容易检除接地线路。
但因为零序保护有一定的整定值,在发生高阻接地的情况下,有可能达不到保护动作值而不动作。
(6)中性点经小电阻接地方式除保护测控装置外,无增加控制元件,原理简单,设备缺陷率低,运维简单,出现异常情况判断处理迅速,无须依赖接地装置厂家技术支持。
变电站10 kV小电阻接地方式下零序电流互感器的配置研究吴畅培;谢灿波;占志峰;李杨;黎剑明
【期刊名称】《电力系统装备》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】为实现10kV小电阻接地方式下零序电流互感器的精准配置,文章以A变电站为例,全面分析该变电站10kV小电阻接地系统情况与零序电流情况,并基于实际数据,提出该变电站10kV小电阻接地方式下,零序电流互感器配置策略与方法。
通过试验验证,得出本次零序电流互感器的配置策略效率远优于传统配置策略,具有较高的实践推广价值。
【总页数】3页(P106-108)
【作者】吴畅培;谢灿波;占志峰;李杨;黎剑明
【作者单位】广东电网有限责任公司湛江供电局
【正文语种】中文
【中图分类】TM862
【相关文献】
1.10kV中性点小电阻接地系统零序电流保护整定值探讨
2.10kV小电阻接地系统的单相接地故障分析及10 kV出线电缆外铠接地方法对零序电流保护的影响
3.10kV小电阻接地系统电流互感器配置和选择
4.玉龙铜业变电站10kV经电阻接地系统零序电流的简单计算方法
5.35KV系统小电阻接地改造中零序电流互感器安装问题分析
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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。
某自来水厂10kV系统零序保护定值问题研究摘要:广东省佛山市某自来水厂分别在第一、第二回路供电线路的进线柜与出线柜增加了零序保护装置。
改造完成后,水厂发生了多次零序保护跳闸,对水厂生产造成了一定的影响。
本文通过对水厂发生零序保护动作的情况进行分析,对零序保护定值进行研究,给出合适的保护定值方案,以减少零序保护动作对全厂供电的影响。
关键词:接地系统;线路故障;零序保护一、引言配电网目前主要接地方式有中性点不接地系统、经消弧线圈接地系统和经小电阻接地系统。
对于中性点不接线、经消弧线圈接地两种接地系统方式,系统的单相接地故障电流均比较小,不破坏系统对称性,系统一般不会启动保护跳闸。
对于经小电阻接地方式,系统的单相接地故障电流均比较大,一般达到100A-1000A,系统需要快速切断故障点,保护人身以及线路和设备的安全。
二、厂区10kV系统情况(一)10kV系统状况某水厂为双回路供电,两电源点分别为10kV水厂一线和10kV水厂二线,从同一个变电站不同母线出线。
10kV进线方式为埋地电缆。
两回电缆进厂区送水泵房中心电房,再从中心电房引两回3x70mm2电缆至取水泵房电房。
水厂10kV电缆型号及长度如下表:水厂10kV系统如下(所有进出线柜均安装了变比为50/1的零序互感器,共17台):(二)、10kV电缆的单相接地电容电流根据电缆型号和电缆长度,厂区内各回路电缆计算的单相接地电容电流比较小,汇集通过总进线柜零序电流互感器的在单相接地电容电流也不超过3A。
单相接地电容电流计算如下表:结论,水厂10kV系统正常运行时,厂区内各电缆的单相接地电容电流很小。
三、10kV系统发生单相接地故障的情况分析根据中性点经小电阻接地系统的特性,系统发生单相接地故障时其故障电流比较大,需要配置零序互感器和零序保护,迅速切断故障点。
下面根据故障点不同对厂区10kV系统的影响进行分析:(一)、厂区内发生单相接地故障当厂区内10kV系统发生单相接地故障,单相接地电流比较大。
一例高铁 10kV配电所零序过流保护误动的原因分析摘要:某高铁线10kV配电所一级贯通、综合贯通线路采用单芯铜芯交联聚乙烯绝缘电缆,此供电线路接地阻抗小,如果发生短路故障,大部分为接地短路故障,尤其以单相接地情况最多,为了提高供电网络的安全可靠性,均采用大电流接地系统中的中性点经小电阻接地三相供电系统。
为有效地判断故障类型、快速切断故障线路,不对称短路故障采用零序电流保护,其结构简单、灵敏度较高。
针对该高铁Y站10kV配电所非正常运行方式下,由X站10kV配电所越区供电时发生的两起零序电流保护启动跳闸原因进行分析,并提出解决方案。
关键词:配电所零序电压零序电流保护动作分析1.引言某高铁线10kV电力系统一级贯通线由小里程配电所供向大里程方向,小里程侧配电所为主供,综合贯通线供电方式与一级贯通线相反。
若中间某个10kV配电所电源停电或故障不能提供电源,则由相邻配电所经供电区段反送至该配电所。
该高铁10kV电力系统采用中性点经小电阻接地系统,中性点经小电阻接地在发生单相接地故障时,零序电流或零序电压保护装置动作,可准确判断并快速切除故障线路,提高系统安全水平,降低人身安全风险。
因采用中性点经小电阻接地系统的电气设备承受的过电压数值低、时间短,可适当降低设备的绝缘水平。
综合以上优点,该运行方式在高铁电力系统中被广泛采用。
由于Y站10kV配电所处于供电系统末端,但是Y站配电所小里程方向还有供电区段(即Z站-Y站间综合、一级贯通线),为了给该区段供电,只能由X站配电所反送至Y站配电所母线上,再由Y站配电所母线越至太原南-Y站供电区段,实现越区供电,使相邻(即X站)配电所供电线路延长9km,供电质量下降,出现两次因零序电流增大造成跳闸中断供电。
为提高该高铁10kV电力系统供电可靠性,对这两次跳闸进行分析,提出解决方案。
2.设备运行方式概况2.1正常运行方式正常运行方式下,Z站至Y站间一级贯通线电源由Y站10kV配电所(以下简称Y站配电所)一级贯通馈出一回路供电,Y站至X站间一级贯通线电源由Y站配电所一级贯通馈出二回路供电,上述两回路位于同一母线,即一级贯通母线,其电源由Y站10kV配电所电源二供电,见图2-1。
科技与创新┃Science and Technology & Innovation ·72·文章编号:2095-6835(2015)20-0072-0210 kV配电网中性点经小电阻接地系统的研究梁树棠(广州番电电力建设集团有限公司,广东广州 511400)摘 要:电力系统中性点接地方式是一个综合技术问题。
通过分析中性点经小电阻接地方式下的线路单相接地时电流流向和保护的整定方式,分析了10 kV配电网中性点经小电阻的接地方式,并对线路和接地变零序电流整定值的配合方式提出建议。
关键词:电力系统;中性点;接地方式;单相短路故障中图分类号:TM862 文献标识码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2015.20.072通过分析小电阻接地系统线路单相接地时的电流流向和小电阻接地系统继电保护的整定方式,指出了小电阻接地系统继电保护整定方式中存在的问题。
下面将分析一起因线路保护和接地变总后备整定值的配合问题而造成的线路高阻接地时接地变总后备误动的案例。
1 线路单相接地时电流流向分析小电阻接地系统线路单相接地时的故障电流和电容电流流向分布合成图如图1所示。
线路单相接地时故障电流(图1中的实线箭头)的流向:3I0从线路接地相的母线(A相)处分成三路,一路进入接地变A相;一路Iob经主变压器的低压侧AB绕组,再流入接地变B 相;一路Ioc经主变压器的低压侧AC绕组,再流入接地变C 相。
三路电流合成3I0流入接地变中性点O,再流经接地变Rg,由接地变接地点流入大地。
经大地流入线路A相故障点,进入A相线路后直接流向A相母线。
线路单相接地时电容电流(图1中的虚线箭头)的流向:电容电流从母线的非接地相(B相、C相)处分成若干路,分别流入各条线路的非故障相,并从各条线路的非故障相经对地电容流入大地;还有几路经大地流入线路A相故障点,再流入A相母线,最后流入主变压器的低压侧A相,分成两路,分别经主变压器的低压侧AB绕组和AC绕组,流向母线的非接地相(B相、C相)。
小电阻接地系统中零序保护故障及其原因分析王小萌摘要:本文对中性点不同接地方式的常见划分,分析了从两种方式在接地故障下的基本特征进行深入分析,从理论上为不同方式的不同应用提供依据,并根据实际的故障案例,对故障原因进行了深入分析。
关键词:小电阻接地系统;零序保护故障;原因1.引言小电流接地系统,分为中性点不接地、经高阻接地、经消弧线圈接地系统。
对于中性点不接地系统,由于不构成短路回路,无法形成大的短路电流,因此调度规程一般规定可以继续运行1~2h,但随着线路长度增加,以及市区大量电力电缆的使用,使得电容电流增大,弧光接地过电压倍数增高,长时间运行容易造成相间短路,因此应立即查找故障点;而对于中性点经高阻接地系统,目前调度定值单中一般设定为达到零序电流定值立即跳闸,因此对整个系统不造成影响。
本文主要从小电阻接地方式下的零序保护原理出发,分析了一起小电阻接地系统线路零序保护由于存在保护死区致使故障范围扩大案例,并对变电运行工作中如何防止零序保护拒动问题进行了探讨。
2. 零序电流保护零序电流保护一般使用在有条件安装零序电流互感器的电缆线路或经电缆引出的架空线路上。
当在电缆出线上安装零序电流互感器CT时,其一次侧为被保护电缆的三相导线,铁心套在电缆外,其二次侧接零序电流继电器。
当正常运行或发生相间短路时,一次侧电流为零,二次侧只有因导线排列不对称而产生的不平衡电流。
当发生一相接地时,零序电流反映到二次侧,并流入零序电流继电器,使其动作发出信号。
零序电流保护的基本原理是基于基尔霍夫电流定律:流入电路中任一节点的电流的代数和等于零,即I=O,它是用零序电流互感器作为取样元件,在线路与电气设备正常的情况下,各相电流的矢量和等于零(对零序电流保护假定不考虑不平衡电流),因此零序电流互感器的二次侧绕组无信号输出(零序电流保护时躲过不平衡电流),执行元件不动作。
当发生接地故障时的各相电流的矢量和不为零,故障电流使零序电流的环形铁心中产生磁通,零序电流互感器的二次侧感应电压使执行元件动作,带动脱扣装置,切换供电网络,达到接地故障保护的目的。
龙源期刊网 对变电站10 kV小电阻接地系统运行方式分析
作者:李景恩
来源:《科学大众》2019年第12期
摘; ;要:在10 kV城市电网中,电缆是重要的组成部分,电缆线路具有对地电容。
在扩大线路铺设规模以及增加线路长度的情况下,科学地调整单相接地电容电流是当前需要高度重视的内容之一。
当前,在已有消弧线圈接地的配电网中,为使补偿大接地电容电流的工作更好地开展,也会增加改造消弧线圈增容的资金支出。
在消弧线圈小电流选线方面较为困难,想要保证人们的安全,必须确保设备安全、可靠运行。
因此,采取小电阻接地系统已经是重要的举措和趋势,更有助于消弧线圈接地系统的建立。
关键词:变电站;10 kV;小电阻;接地系统;运行方式
近年来,我国经济和科技事业都在迅猛地发展,尤其是在健全和完善电力系统后,不仅提升了工作效率,而且给人们的日常生活提供了诸多便利。
本文分析了10 kV小电阻接地系统的工作模式,并且提出小电阻接地系统操作期间需要注意的内容等,为相关工作人员提供有价值的参考。
1; ; 中性点接地方式对比分析
1.1; 经消弧线圈接地。
10kV配网中性点小电阻接地系统的研究与设计【摘要】配电网当中中性点的接地方式属于涉及到多方面影响因素的技术性问题,一直以来都是国内电力行业的研究热点话题。
传统的小电阻接地系统在高阻接地或间歇性接地故障发生时接地电流相对较小,其无法满足零序电流保护的基础需求,这一种现象在长时间持续时会导致电阻器被烧毁。
按照这一现象,基于小电阻接地系统的改进,同时分析10KV配电网中性点小电阻接地技术的结构与特征的同时,采用新型小电阻接地系统进行仿真模拟验证,从而为我国配电网的自动化运行发展提供支持。
【关键词】10kv配网;中性点小电阻接地系统;研究与设计引言伴随着近些年电力行业的持续性发展,人们生活中对于电能的依赖性明显提升,同时电力安全性与稳定性也成为了人们高度关注的话题。
在我国电力系统当中,10kv中压配电网在配电系统方面的运行具备非常重要的作用,其供电可靠性以及质量水平对于国民经济、群众日常生活有着相当直接的影响,正确的选择中性点接地属于提升配电网运行可靠性以及安全性最为直接的方式,中性点接地属于电力系统安全与经济运行的基础。
但是目前在中性点接地方面的仍然存在许多的问题,特别是跳闸率较高并且供电质量较差。
对此,探讨10kV配网中性点小电阻接地系统的研究与设计具备显著实践性价值。
1、小电阻接地系统的构成中性点小电阻接地系统主要是通过接地变与小电阻构成,借助小电阻进行接地时只需要将小电阻连接到变电站10kv母线的中性点即可。
在正常操作时小电阻不会发挥作用,但是在配电网系统出现单相接地故障时,中性点的小电阻便会在线路与接地点之间形成回路,从而连接位置呈现出较大零序电流,10kv配电网线路的零序保护并切除故障线路[1]。
接地变一般是基于Z型方式进行接地,也就是基于三相铁芯柱,其中每一个芯柱上涉及到两个绕组,三相绕组可以基于Z型连接成为星型,其特征在于正序、负序列电流表现为高阻抗,只有很小的励磁电流会绕过绕组,因为每一个铁芯柱上的两个绕组会以相反的方向进行缠绕,在同一个铁芯柱的两个绕组流过相同电流时,两个绕组会形成相互抵消的磁通。
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。
10kV小电阻接地系统零序电流保护探究与运行
作者:高小征
来源:《科学与财富》2019年第28期
摘要:随着社会经济的发展,城市配电网的架空线逐渐被电缆替代,由此造成配电网系统对地电容电流大幅增加,给系统的安全运行产生威胁。
本文主要介绍了小电阻接地系统零序电流计算,并以此为理论基础探究小电阻接地系统零序电流保护配置原则和多回线同相接地故障对零序电流保护的影响。
关键词:10kV 小电阻零序电流接地变
1、接地方式的分析
随着社会经济的发展,城市配电网的架空线逐渐被电缆替代,由此造成配电网系统对地电容电流大大增加,当发生单相接地故障时流过故障点的电容电流相应变大,对传统利用消弧线圈接地系统的稳定运行造成了严重威胁。
我国10kV配网系统接地方式主要有中性点不接地、中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点经小电阻接地,它们主要优缺点如下表所示:
当发生10kV接地时:①对小电阻接地系统:首先会由接地间隔的零序保护跳自身开关,若接地故障不能切除,则由10kV小电阻间隔零序保护再跳闸切除分段和主变低压侧开关。
对应的保护装置均会有保护跳闸的信息。
②对消弧线圈接地系统:消弧选线会判别接地线路,发跳闸令跳线路开关,跳闸信息在消弧选线装置处查询,对应间隔的保护装置不会有保护跳闸的信息。
2、小电阻接地系统短路电流计算
中性点小电阻接地系统发生单相接地故障时示意图如图 1 所示。
EA、EB、EC 分别为三相电源电势;IA、IB、IC 分别为三相的电容电流;r、C 分别为对地绝缘电阻及对地电容量,通常三相基本相等,且r阻值非常大可以忽略不计;RN为中性点接地电阻,R为发生A相接地故障时的接触电阻。
根据图1有:
在中性点经小电阻接地方式中,通过选取合适的中性点小电阻可以控制流过接地点的零序电流,目前,广东地区中性点接地系统中选取的电阻值为10Ω。
3、小电阻接地系统零序电流保护分析
3.1 接地故障下零序电流保护的动作特性
对于小电阻接地,当发生接地故障时,故障电流大,同时造成故障相失压严重,严重影响本馈线和其他馈线的供电可靠性,必须迅速切除故障线路,因此,对于接地故障配置了三段式电流保护和两段式零序电流保护。
同时考虑故障线路保护和开关存在拒动的可能,因此在中性点接地电阻回路中设置接地变零序电流保护作为馈线的后备保护和母线的主保护,作用于跳开变压器低压侧开关。
3.2 多回线同相接地故障对零序电流保护的影响
当多回线路同时发生单相接地故障时,零序电流的分布特征将发生很大变化,多回馈线故障对零序电流的分流作用,各馈线在不同故障条件下,将导致部分馈线零序电流大幅下降的情况,而汇入接地变的零序电流和单回线接地故障零序电流相似。
馈线故障时可能因为零序电流的减少而拒动而越级跳闸。
4、接地变运行管理注意事项
10kV小电阻接地系统在保证电网安全性和稳定性上发挥着重要作用,接地变的运行过程中,由于管理不当而发生接地变保護误动的情况,因此需注意以下事项:
(1)、只有一台接地变的变电站,无论是否完成小电阻改造,接地变均保持投入。
(2)、有两台接地变的变电站,两台均未完成小电阻改造的变电站,接地变均保持投入。
(3)、有两台接地变的变电站,且已完成两台接地变小电阻改造的变电站:
若10kV分段500开关断开时,则各段母线分别保持一台接地变在投入状态;若10kV分段500开关合上时,仅一台接地变投入,另一台接地变开关保持热备用;
如果两台接地变均兼站变且需要两台都运行时,拉开其中一台接地变兼站变的中性点刀闸;如果一台接地变兼站变,另一台为接地变,两台都运行,拉开其中接地变兼站变的中性点刀闸。
(4)、有两台接地变的变电站,目前只完成了一台接地变小电阻改造的变电站:
若10kV分段500开关断开时,则各段母线分别保持一台接地变在投入状态;先完成#2接地变小电阻改造,10kV分段500开关合上时,需将#2接地变开关转热备用;先完成#1接地变小电阻改造,10kV分段500开关合上时,需将#1接地变开关转热备用。
5、总结
本文首先介绍了10kV小电阻接地系统零序电流保护情况,对小电阻接地系统单相接地零序电流进行计算,为小电阻接地系统零序电流保护提供了理论依据,通过对接地故障下零序电流保护的动作特性和多回线同相接地故障对零序电流保护的深入分析,揭示了两种不同情况下小电阻接地系统零序电流保护误动的原因,最后介绍了10kV接地变运行注意事项。
参考文献
[1]劳劲兴小电阻接地系统运行方式分析与探讨[J],科技风,2017(2):139。
[2] 毛柳明、周恒逸 10kV配电网小电阻接地系统单相接地故障特性研究[J],湖南电力,2012(32):21。
[3] 武琼、曹永进等配网小电阻接地改造二次常见问题分析[J],电气技术,2016(8):127。
[4] 武冠英小电阻接地系统线路零序保护拒动原因分析[J],电工电气,2014(7):37-38。
作者简介:
高小征(1989.01-),男,河南南阳人,研究生学历,电力系统及其自动化。