中性点不接地系统单相接地故障的分析及判断
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中性点不接地系统单相故障选线系统研究1 当前中性点不接地系统发生单相故障的选线系统现状从当前现状来看,中性点不接地系统发生单相故障的时候,判断该相发生单相故障方法很多。
常见的方法主要从两个技术方向进行判断,第一种技术方向是基于暂态变量的判断,第二种技术方向是基于稳态变量的判断[1]。
基于暂态变量的判断,很多是采用能量变化的判断或者基于小波变换理论对暂态过程的电流进行比较,而基于稳态变量的判断,基本上是考虑零序电流幅值变化的互相比较,也有部分采用零序电流方向比较的方法,还有基于对线路当前残余电流进行检测的方法。
这些方法虽然经历了相当长时间的检验和验证,也在现实的电力系统运行中发挥了重要的作用,能够在一定程度上满足不接地系统故障选线运行的判断需求[2]。
但从发展的眼光来看,从不接地系统到经消弧线圈接地,现在有逐渐向电阻接地演化的趋势,在这种趋势下,当发生电阻接地单相故障,永久性金属接地故障等长时间接地故障,以及绝缘损坏造成的短暂故障,以上判断方法和手段存在缺陷,单相故障的判断成功率很低,对系统的正常运行造成了困扰,判断成功率低的主要原因在于传统的单向故障判断方法是基于参数的变化,对确定发生的、一定位置发生的,以及某些参数变化的故障,具有较好的判断性,而对于其他不在判断逻辑中的参数无能为力,考虑单相故障位置随机的实际特点,传统的判断方法已不能适应现有不接地系统的实际需求。
传统的方法对于零序电流与正常电流占比很低的情况,受到检测精度的影响,存在检测精度更低的问题,大大增加了单向故障的判断难度,无法做到精准选线,在其他一些因素的影响下,例如,在小电感接地的系统中,受到无功补偿系统的影响,补偿电流可能会影响连续电流,如何区分这部分电流来进行实际的故障判断也成为一个难点,直接影响了检测的精度和判断的准确度。
2中性点不接地系统单相故障的特征要精确地判断中性点不接地系统故障发生的确切相,就要对系统发生单线故障前后参数的变化进行对比分析,找出变化量大的参数,以此来判断是否发生故障,这是解决问题的根本方案,如果能够利用其他的理论或者数学工具实现系统自学习功能,或者建立数据库,便于查询,能够大大提高故障选线的精度。
基于MATLAB的10kV铁路电力线路不接地系统单相接地短路故障分析摘要:由于中性点不接地系统运行的优点,使其在我国配电系统中广泛采用,铁路中电力线路和变、配电所也多采用中性点不接地方式。
本文主要研究中性点不接地系统发生单相接地故障的情况,进行理论分析且通过仿真验证了理论正确性,详细论述了故障前后零序电流和电压的波形变化,为实际故障查找与判别提供依据。
同时结合现场实际,总结单相接地故障的事故原因。
对满足铁路安全性、稳定性、可靠性的供电需求提供了一定保障。
关键词:中性点不接地;单相接地短路;零序分量;MATLAB仿真一、中性点不接地系统单相故障理论分析中性点不接地方式属于小电流接地系统中的一种,是因为接地点电流比负载电流小很多,故将其称为小电流接地系统。
在电压等级较低,通常66kV及以下的系统使用小电流接地系统,铁路电力线路电压等级一般为10KV,故采用中性点不接地方式。
当单相接地故障发生时,因为暂不构成短路回路,电流通常不大于负载电流,线电压依然对称,因而不影响对用户的持续供电,系统可继续在这种状态下运行1~2h,不急于立刻处理该故障线路,断路器也不必马上动作,维持对用户的供电不间断,提高了供电的可靠性。
如图1所示,系统中性点不接地,在非故障情况下,三相对地电容数值相等,如我们所知容性负载,每相电容电流超前相电压90°,且三相电容电流相加为零。
图1 中性点不接地系统单相接地故障示意图图2 A相发生单相接地故障因为线电压、三相负荷电流,故障前后没有变化,仍然对称,我们在此只分析对地之间的变化。
如图2相量关系所示,假设单相接地短路故障发生在A相,则A相对地电压变为0,且其对地电容短路,对地电容电流则变为0。
而非故障相对地电压变为倍,对地电容电流也相应变为倍。
在A相接地以后,假设负载电流和短路电流在线路阻抗上的分压为0,则接地处各相对地电压如下:,B相为,C相为,故障点K的零序电压是:,在故障点处非故障相产生的电容电流流向该点,B相为 C相为其有效值为,其中为相电压有效值。
10kv 系统发生单相接地及PT 断线的判断与处理第一节10kv 系统发生单相接地的判断与处理一、发生单相接地故障的特点中性点不接地或经过消弧线圈和高阻抗接地的三相系统,当某一相发生接地故障时,由于不能构成短路回路,接地故障电流往往比负荷电流小得多,这种系统被称为小电流接地系统。
在小电流接地系统中,单相接地是一种常见的临时故障,多发生在潮湿、多雨天气。
发生单相接地后,故障相对地电压降低,非故障两相的相电压升高,但线电压却依然对称,因而不影响对用户的连续供电,系统仍可运行1 —2h。
这也是小电流接地系统的最大的优点。
但若发生单相接地故障时电网长期运行,因非故障的两相对地电压可升高根号3 倍,可能引起绝缘薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,使事故扩大,影响用户的正常供电;也可能使电压互感器铁芯严重饱和,导致电压互感器严重过负荷而烧毁。
同时,弧光接地还会引起全系统过电压,进而损坏设备,破坏系统安全运行。
二、发生单相接地故障现象分析与判断下面是一台三相五芯柱电压互感器接图。
如图所示接成Y0/Y0/ △。
接成Y0形的二次线圈供电给仪表、继电器及绝缘监察电压表等。
辅助二次线圈接成开口三角形,供电给绝缘监察电压继电器。
当三相系统正常工作时,三相电压平衡,开口三角形两端电压为零。
当某一相接地时,开口三角形两端出现零序电压,使绝缘监察电压继电器动作,发出信号IfBn⑴ 完全接地。
如果发生A相完全接地,则故障相的电压降到0,非故障相的电压升高到线电压。
此时,电压互感器开口处出现110V电压,电压继电器动作,发出接地信号。
⑵ 不完全接地。
当发生一相(如A相)不完全接地,即通过高电阻或电弧接地时,中性点位移。
这时,故障相的电压降低,但不为0;非故障相的电压升高,且大于相电压,但不大于线电压。
电压互感器开口三角处的电压达到整定值,电压继电器动作,发出接地信号。
⑶ 电弧接地。
如果发生A相完全接地,则故障相的电压降低,但不为0,非故障相的电压升高到线电压。
中性点不接地系统发生单相接地时,中性点电压、各相对地电压、相间电压有何变化?各相对地电容电流及接地点电容电流如何变化?为什么?故障相电压为零中性点电压不再为零,上升为相电压非故障相电压上升为线电压,即相电压的根号3倍系统三相的线电压仍然保持对称且大小不变,对接于线电压的用电设备的工作并无影响非故障相对地电容电流增大根号3倍,分别超前相应对地电压90°故障相对地对地电容电流为零接地点对地电容电流等于正常运行时一相对地电容电流的3倍互感器配置的原则?互感器的作用、特点、互感器使用注意事项?互感器接线及其应用?电流互感器配置原则:1装有断路器的回路应装有足够的电流互感器2发电机变压器中性点、发电机和变压器出口、桥型跨条上应装电路互感器3中性点直接接地系统按三相配置,非直接按需要两相或三相配置电压互感器配置原则:1其一次绕组的额定电压应与安装地点电网电压相符2电压互感器要考虑准确等级,以满足测量精度和二次负荷容量的要求。
互感器作用:用以变化电压和电流,为仪器和各种装置提供电压或电流信号,反映电气设备的正常运行和故障情况电流互感器特点:1串联于电路中,一次绕匝数多,面积大,二次绕匝数少,面积小2电阻小,对一次绕电流没有影响3二次绕串联的仪器及装置阻抗很小,在接近短路的状态下工作4二次不得开路注意事项:1工作中二次侧不得开路2二次侧有一点必须接地3接线时要注意端子的极性4必须保证一定的准确度电压互感器特点:1并联于电路中,电路中一次绕匝数多,二次绕匝数少2二次电压基本等于电动势,且取决于一次测电压3二次侧负荷阻抗较大且稳定,正常工作时电流很小注意事项:1二次侧不得短路2铁心及二次绕一端必须接地3接线时要注意端子的极性4负载容量不应大于其额定容量接线方式:1YNynd 应用于3KV及以上电网,用于测量线电压、相电压和零序电压2YNynV 广泛应用于小接地电流电网中,既能测量线电压和相电压,又可以用作绝缘监察装置配电装置的通道根据其功能不同,可分为哪些:维护通道、操作通道、防爆通道高压开关柜五防功能是什么:1防误分合断路器2防带负荷分合开关或带负荷推入拉出金属封闭式开关柜的手车隔离插头3防带电挂接地线或合接地隔离开关4防带接地线或接地隔离开关合闸5防误入带电隔离游离和去游离于电弧的熄灭的关系:游离作用大于去游离,电弧电流增加,电弧加强持平,稳定燃烧去游离作用大于游离,电弧熄灭交直流电弧熄灭的条件直流:电源电压不足以维持稳态电弧电压及线路电阻电压降时,电弧自动熄灭交流:电流半周期过零时自动暂时熄灭,弧隙介质绝缘不被电压击穿真空断路器、SF6断路器、油断路器、压缩空气断路器的灭弧介质分别是什么:真空、SF6气体、绝缘油、压缩空气高压熔断器的作用?铭牌参数?选择和校验的步骤有哪些:可用作过配电电压器和配电线路的负荷与短路保护,也可用作电压互感器的短路保护母线的作用?母线着色的作用和着色的规定?汇流母线和架空母线导线选择的方法有哪些不同?母线形状及其使用:汇集、分配、传输电能UVW黄绿红,便于识别相序,防锈,增加美观、散热能力1矩形截面——35KV及以下,持续工作电流4000A以下屋内配电装置中2圆形截面——110KV及以上户外配电装置3槽型截面——35KV及以下,4000~8000A配电装置中4管型截面——110KV及以上,8000A以上配电装置中5绞线圆形软母线——35KV及以上屋外配电装置一次设备和二次设备一次设备:直接生产、转换和输配电能的设备——生产和转换电能的设备、开关电器、限流电器、载流导体、补偿设备、互感器、保护电流、绝缘子、接地装置二次设备:对一次设备进行监察、测量、控制、保护、调节的辅助设备——测量仪器、绝缘监察装置、控制和信号装置、继电保护及自动装置、直流电源设备、塞流线圈电气设备额定参数用电设备额定电压:0.22、0.38、3、6、10、35、110、220、330、500发电机额定电压:0.23、0.40、3.15、6.3、10.5一次绕组:0.22、0.38、3或3.15、6或6.3、10或10.5、35、110、220、330、500二次绕组:0.23、0.40、3.15或3.3、6.3或6.6、10.5或11、38.5、121、242、363、550大接地系统和小接地系统分别包括哪些?大接地系统:性点直接接地系统性点直接接地系统小接地系统:中性点不接地系统、中性点经消弧线圈接地系统、中性点经大电阻接地系统消弧线圈补偿方式有哪些:欠补偿——补偿电感电流小于接地电容电流(可以采用)全补偿——补偿电感电流等于接地电容电流(避免采用)过补偿——补偿电感电流大于接地电容电流(优先采用)电器设备最高工作电压和额定电压之间有什么关系:220KV以下1.15倍,220KV以上1.11倍断路器的作用、功能、铭牌参数、断路器选择和校验步骤作用:过载、短路和欠电压保护选择和校验:隔离开关的作用有哪些?铭牌参数?可以切断那些回路?选择和校验的步骤有哪些?作用:1隔离电源2改变运行方式进行倒闸操作3接通和切断小电流电路选择和校验:串联电抗起的作用?并联电容的作用?并联电容容量的计算:串联电抗器的作用:减小线路电抗并联电容的作用:提高功率因数三相系统中发生三相对称短路时,哪相受力最大?短路热效应对设备和载流导体有哪些影响?中间相影响:1影响设备绝缘2影响接触电阻值3降低机械强度自用电按重要性分为几类?对电源要求如何:I、II、III类负荷、事故保安负荷供电可靠运用灵活什么事安全净距:确保人身和设备的安全所需必须的最小电器距离高压开关柜按住开关的安装方式可分哪两种:手车式、固定式高压开关柜的型号的含义:屋内配电装置和屋外配电装置应用的电压等级:。
中性点不接地系统“接地”现象分析作者:孙乐场来源:《科技资讯》 2012年第4期孙乐场(华润电力风能(威海)有限公司山东威海 264400)摘要:本文针对中性点不接地系统发生单相接地、发电机出口开关一相未断开这两种故障从原理上进行定性的分析,了解它们发生的原因和限制或处理的措施。
关键词:单相接地中性点电压位移中图分类号:TM7 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)02(a)-0119-01电力系统中性点(实际指发电机和变压器的中性点)如果不接地或经消弧线圈接地,则称为小接地短路电流系统。
在多年的运行工作中,碰到除10kV系统发生单相接地故障时外,在对主变进行冲击合闸充电、停机时开关一相未断开这些非“接地”故障的情形时,10kV母线接地监视保护、发电机定子接地保护也同样动作。
本文结合实际工作提出这些“接地”故障的处理措施,对它们在原理上进行定性的分析。
1 单相接地故障1.1 正常运行情况正常运行情况下,系统三相负载对称,为了便于分析,我们忽略负载阻抗和相间电容,变压器低压侧三角形接线也等效为星形接线,画出中性点不接地系统等效电路图如图1所示,a、b、c 为三相对称电源电动势,系统三相对地电容Cao、Cbo、Cco近似相等,电压互感器的励磁阻抗很大,系统对地阻抗主要为表现为容抗,因此系统三相对地电压a、b、c也是对称的如图2,根据公式:o=-(aYa+bYb+cYc)/(Ya+Yb+Yc),Ya、Yb,Yc为三相对地导纳呈容性近似相等,因此中性点对地电压o略为零,电压互感器副绕组开口三角形出口电压如忽略测量误差则为零,因此接地保护不会动作。
1.2 发生单相接地故障在10kV母上接有一条生活区馈线,由于这条线路位置低,经常发生对线路沿线的一水泥杆放电引起单相金属性接地,使运行中的机组定子100%接地保护动作跳闸停机,10kV母线接地监视保护动作发信。
然后测得10kV母线一相如C相对地电压为0,A、B两相对地电压达到10kV,拉开生活区馈线开关后,接地现象消失。
1. PT 一次或二次保险熔断现象的分析中性点不接地系统中PT 二次线圈有两套,一个接成星形且中性点接地,用以测量相电压和线电压,以及供给保护装置和电度表、功率表等所需的电压;另一套接成开口三角形,供保护装置。
1.1单相PT 接成Y0/Y0,磁路为单独的回路。
如果一次A 相保险熔断,二次A 相无感应电压,但AB 相或AC 相线电压测量回路串过B 相相电压或C 相相电压,结果使AB 相或AC 相线电压测量回路和A 相相电压测量回路形成串联回路,因此A 相相电压、AB 相线电压、AC 相线电压仍有指示,只不过由于回路内阻的存在,它们的指示正比于回路内阻的大小,即内阻大的指示电压高,内阻小的电压低。
二次保险一中性点不接地系统中PT 一次或二次保险一相熔断与单相接地故障、谐振过电压现象的区别武辉 王亚平 沧州供电公司 061000相熔断的分析与以上分析相同。
1.2三相PT 的磁路是互相连通的,当A 相一次保险熔断时,二次A 相能感应一些电压,A 相相电压、AB 相线电压、AC 相线电压的数值要比上述1.1分析要高一些,因为上述1.1分析的情况是B 相的感应电压在A 相相电压、AB 相线电压串联回路或是C 相的感应电压A 相相电压、AC 相线电压串联回路中进行分配;三相PT 二次一相保险熔断时和上述1.1分析结果相同。
1.3当两相同时熔断时,故障两相电压降低很大(接近于零),而其它一相指示正常。
1.4.1PT 一次保险熔断的原因:1)、电压互感器内部线圈短路接地,螺丝松动、导线受潮、绝缘损坏致过热等。
2)、套管或外绝缘破裂放电,或有火花放电、拉弧现象。
3)、由于谐振造成过电压,使电压互感器激磁电流增大,使高压保险熔断。
4)、由于电压互感器二次保险选择不当,二次过负荷或短路造成高压保险熔断。
1.4.2二次保险熔断的原因:1)、由于误碰、异物、污秽潮湿、小动物造成二次短路使二次保险熔断或二次空开跳闸。
2)、由于保护装置内部故障,分路开关选择不当。
中性点不接地系统单相接地时的向量分析为了熟悉不接地电网的零序保护,需要首先熟悉这类电网发生单相接地故障时电压、电流零序分量的特点。
下面着重介绍单相接地时稳态电容电流的特点。
下面图a示出最简单的中性点不接地网,图中表示负荷就是断开的,因为单相接地时三相的相线电压与负荷电流仍然对称,所以不考虑负荷电流,不会影响分析的结果。
正常运行情况下,各相对地有相同的电容C(用集中参数表示),在相电压的作用下,每相都有一超前电压90°的电容电流流入地中,并三相电容电流之与为零,中性点对地无电压,因为电容电流很小,其在线路上产生的电压降可以忽略不计,故可以认为各相电压均与各相电势相等,电压、电流向量图如图b所示。
发生单相(例如A相)金属性接地时,若忽略较小的电容电流产生的电压降,则电网中各处故障相的对地电压都变为零。
于就是A 相对地电容被短接,只有B 相与C 相对地电容中还存在电流,此时中性点对地电压上升为相电压(-aE ),非故障相的对地电压变为线间电压(升高3倍),其向量关系图如下图c 。
这时三相对地电压可分别写为:A U =0,B U =BA U =A B E E =3A E 0150j e ,C U =CA U =C E -A E =3AE 0150j e ,由于相电压与电容电流的对称性已破坏,因而出现了零序电压与零序电流,因为A U =0,所以零序电压03U =B U +C U =-3A E ,即等于故障相正常电势的三倍,则相位与之相反。
在B U 与C U 的作用下,在两非故障相及其对地电容中出现超前电压90°的电流,B I =C B jX U - =B U 0jWC ,C I =CC jX U - =C U 0jWC ,其有效值为B I +C I =3X U 0WC ,X U 为相电压的有效值,从故障点流回的电流即零序电流为:03I =-(B I +C I )=-(B U +C U )0jWC 。
中性点不接地系统单相接地故障及对策探讨发表时间:2020-12-23T15:11:36.870Z 来源:《中国电气工程学报》2020年8期作者:把多文[导读] 在我国的电网分布中,3~10kV的电网基本都使用中性点不接地形式,其最大的优势就是在单向故障发生的时候把多文伊犁新天煤化工有限责任公司新疆 835000摘要:在我国的电网分布中,3~10kV的电网基本都使用中性点不接地形式,其最大的优势就是在单向故障发生的时候,故障电流数值相对较小,故障容易自行解除,使得整体的电网系统运行可靠性得到了极大的提升,但恰恰因为故障电流数值较小,导致故障定位难度较高。
故此,本文针对如何有效快速处理中性点不接地系统单相接地故障展开了研究探讨。
关键词:中性点不接地系统;单向故障;危害;对策1、中性点不接地系统简介我国的配电网络中使用的形式包括中性点直接接地、中性点经消弧线圈接地、中性点不接地三种,前者本质上是一种大电流接地系统,其余的两者则是小电流接地系统。
其中的中性点不接地系统因其自身供电较为可靠稳定,并且在输电环节也并不会对通信和信号系统产生较大的干扰,但凡事利弊共存,该系统也同样具备着对绝缘水平要求较高、存在着弧光接地过电压的危害等缺陷。
该系统存在的单相接地电流数值需要符合如下的要求:第一,6~10kV之间的电网的电流数值需要小于等于30A。
第二,10~60kV之间的电网电流数值需要小于等于10A。
在满足这些条件要求的情况下,单相接地电流存在着自熄的可能。
中性点单向不接地系统主要被运用在如下几个场景中:第一,应用在500V电压之下的三相三线设施中,但380V和220V的设施除外。
第二,3~10kV电网电流数值要求小于等于30A时候。
第三,20~63kV电网电流数值要求小于等于10A的时候。
第四,在3~20kV系统中直接接入发电机且电流数值要求小于等于5A的时候。
2、中性点不接地系统单相接地特点和故障危害2.1中性点不接地系统单相接地特点就当前的情况来看,中性点不接地系统内的单相接地具备如下几个特点:第一,接地相电压数值降低,且在金属地面上这个数值会降低到零。
中性点不接地系统原理
中性点不接地系统是一种用于保证电力系统可靠运行和人身安全的重要装置。
其原理是采用三绕组变压器,其中一个绕组不与地相连,即中性点不接地。
这样做的目的是为了防止系统出现单相接地故障时形成电流回路,从而降低故障对电网的影响。
中性点不接地系统的工作原理可以概括为以下几个关键步骤:
1. 建立系统的星形连接:将三个绕组分别与三相电源相连,形成系统的星形连接。
2. 中性点不接地处理:其中一个绕组的中性点不与地相连,而是通过中性点不接地开关与地电位隔离。
3. 故障侦测:当系统出现单相接地故障时,故障相的电压会增加,而不接地绕组的中性点电压保持为零。
通过电压差异的侦测,可以及时发现故障的存在。
4. 自动断开故障相:当检测到系统出现故障时,不接地中性点系统会自动切断故障相的电源,以阻断故障电流的流动,保护电力设备不受损坏。
中性点不接地系统的设计和运行需要考虑多种因素,如系统的容量、故障侦测精度、自动断开故障相的速度等。
全面的系统保护策略和设备的协同工作可以有效提高电力系统的可靠性和安全性。
在中心点不接地系统中,由于时三相平衡供电系统,正常运行时每一相对地的电压是相电压,而三相互相之间为线电压。
但是一相接地后,地电位与接地相的电位相同,其余两相与地的电压就变成了与接地相的电压,于是就出现了非接地相对地电压为线电压的情况。
所以在大型井下供电系统中,一般在电源中心点接一个消弧线圈后接地。
这个消弧线圈的作用是:当发生单相对地故障时,从接地相流到大地的就是西供电系统的电容电流,而消弧线圈产生的电感电流于电容电流相位相反,能够抵消大部分接地电容电流,使得接地点不会产生电弧而引起井下气体爆炸;当单相接地时,其他两相对地的电位不会上升至线电压中性点不接地系统,单相接地后,其余两相相电压为何上升为线电压?要真的明白这个道理就必须知道中性点接地与不接地的区别,中性点接地,相电压就是对地(中性点)的电压,无论怎么其他相接地,他都不会变化,因为中性地点不会产生偏移,但是中性点不接地系统相电压是对中性点的电压,当单相接地的时候,中性点会产生位移,即将接地相变为0电位点,所以导致当中性点不接地系统单相接地时,其他正常相对地电压上升为线电压。
中性点直接接地系统中,发生单相接地后,故障相相电压为0,非故障相电压对地电压不变,对非故障相线电压还是不变的.对故障相的线电压变为相电压.中性点经中电阻或者小电阻(一般不会接高电阻)的接地系统中, 这种方式就是在中性点与大地之间接入一定阻值的电阻。
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过电压保护有一定优越性。
在中性点经电阻接地方式中,一般选择电阻的阻值很小,在系统单相接地时,控制流过接地点的电流在500A左右,也有控制在1000A左右的,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。
至于发生接地故障后的相线电压的变化和直接接地的差别不大,留给问者自己去琢磨吧.非直接接地系统,发生单相接地故障后,不够成短路回路,接地电流不大,不必切除接地相,但这时非接地相的对地电压却升高为相电压的根号三倍.。
中性点非直接接地系统单相接地零序保护在高压电力系统中,常常采用中性点非直接接地系统,以降低接地电流和提高系统可靠性。
然而,在系统中出现单相接地故障时,不及时进行保护会对设备和人员造成极大的危害。
因此,在中性点非直接接地系统中,单相接地零序保护尤为重要。
中性点非直接接地系统传统的电力系统接地方式是直接接地,即将变压器中性点直接接地。
这种方式可以很好地保护设备和人员,但接地电流较大,同时因为接地电阻的存在,也会对系统的可靠性造成影响。
为了降低接地电流和提高系统可靠性,中性点非直接接地系统被广泛应用。
中性点非直接接地系统采用了电容接地方式,即将中性点通过电容器接地。
由于电容器对于高频电流有很大的阻抗,因此可以阻挡高频电流的流动,从而降低接地电流的大小。
单相接地故障在中性点非直接接地系统中,如果系统的一相短路到地,则会形成单相接地故障。
此时,由于其它两相和中性点并没有短路,因此会形成一个电路回路,使得短路点处的电流呈现出谐波成分,谐波的频率为系统的工频2倍、3倍、4倍、5倍……单相接地故障如果不进行及时保护,会对系统造成很大的危害。
其危害主要有以下几点:•会造成设备的强迫停电;•会对设备造成损坏,如电缆断裂、电缆烧毁等;•会产生电弧,并释放大量的能量,对人员造成威胁。
因此,单相接地零序保护成为了中性点非直接接地系统中的重要保护手段。
单相接地零序保护单相接地零序保护是利用附加变压器来检测和保护单相接地故障的一种保护方式。
其基本原理是通过对电网上三相电流进行比较,产生一个零序电流信号,当零序电流超过一定的阈值时,即可判断为单相接地故障,并给出保护动作信号。
在附加变压器中,起到检测作用的是互感器,其原理图如下:| 1 4 |3 -------> | | --------> 2| 2__3__ |如图,附加变压器主要由一组1-4绕组和两组2-3绕组组成。
其中,1-4绕组主要用于检测电流,其余部分用于耦合,使得1-4绕组的信号可以被传递到2绕组上。
35kV电网单相接地的故障处理摘要:35kV电网中性点不接地运行,是指电网中性点没有与大地连接。
这种运行方式可以提高电网系统的可靠性和供电质量,避免了因单相接地故障而引起的电网故障。
在电网中,单相接地故障是一种常见的故障。
这种故障会导致接地相的相电压降低,非故障相相电压升高。
这种情况会造成电网系统的不稳定,甚至会引起设备的损坏。
金属接地和稳定性电弧接地是电网中常见的故障类型。
这种故障会导致接地相的相电压降低为零,非故障相相电压升高甚至线电压,系统中性点电压升高至线电压。
这种情况会对电气设备的绝缘性能造成极大的威胁,需要及时排除故障。
接地运行一定时间对电气设备的绝缘性能是一个严峻的考验。
长期的接地运行会导致设备的绝缘性能降低,从而影响电网系统的稳定性和可靠性。
因此,需要对电气设备进行定期维护和检修,以保证其正常运行。
关键词:35kV电网;单相接地;故障处理;措施1、单相接地故障的危害35kV电网中的单相接地故障是一种常见的电力故障,它会导致设备的损坏、火灾等问题,甚至可能发展成相间故障。
为了避免这种故障的发生,我们需要了解其相关的关键点。
非故障相对地电压升高容易导致绝缘击穿,形成短路故障。
因此,在电网中,需要保持各相之间的电压平衡,避免出现过高的电压,从而保障设备的正常运行。
故障点产生电弧可能引起设备损坏、火灾等问题,并可能发展成相间故障。
因此,在处理单相接地故障时,需要采取及时、有效的措施,避免故障扩大,从而保障电网的安全运行。
间歇性电弧还可能产生串联谐振过电压,对系统绝缘造成危害。
所以,电力工作者需要时刻保持警惕,及时发现和处理电力故障,保障电网的稳定运行。
在处理接地故障时需要正确的拉路次序,避免无谓中断和停电时间过长。
因此,电力工作者需要具备专业知识和技能,能够快速、准确地处理各种电力故障,保障电网的正常运行。
2、故障定位方法方向信息值基于零序电压和电流的相位差计算,不受信号强度和幅值影响。
单相接地故障的现象分析及处理办法在小电流接地的配电网中,一般装设有绝缘监察装置。
当配电网发生单相接地故障时,由于线电压的大小和相位不变(仍对称),况且系统的绝缘水平是按线电压设计的,所以不需要立即切除故障,尚可继续运行不超过2h.但非故障相对地电压升高1.732倍,这对系统中的绝缘薄弱点可能造成威胁。
此外,在仍可继续运行时间内,由于接地点接触不良,因而在接地点会产生瞬然熄的间歇性电弧放电,并在一定条件激励下产生谐振过电压,这对系统绝缘造成的危害更大.为此,必须尽快处理排除单相接地故障,确保电网安全可靠运行。
1 单相接地故障的特征单相接地(1)配电系统发生单相接地故障时,变电所绝缘监察装置的警铃响,“××母线接地"光字牌亮。
中性点经消弧线圈接地的,还有“消弧线圈动作”的光字牌。
(图1)(2)当生发接故障时,绝缘监察装置的电压表指示为:故障相相电压降低或接近零,另两相电压高于相电压或接近于线电压。
如是稳定性接地,电压表指示无摆动,若是电压表指针来回摆动,则表明为间歇性接地。
(3)当发生弧光接地产生过电压时,非故障相电压很高,电压表指针打到头。
同时还伴有电压互感器一次熔丝熔断,严重时还会烧坏互感器.但在某些情况下,配电系统尚未发生接地故障,系统的绝缘没有损坏,而是由于产生不对称状态等,绝缘监察也会报出接地信号,这往往会引起误判断而停电查找.2 单相接地信号虚与实的判断(1)电压互感器高压熔断器一相熔断报出接地信号时,如果故障相对地电压降低,而另两相电压升高,线电压不变,此情况则为单相接地故障.(2)变电所母线或架空导线的不对称排列;线路中跌落式熔断器一相熔断;使用RW型跌落式开关控制长线路的倒闸操作不同期等,均会造成三相对地电容不平衡,从而使中性点电压升高而报出接地信号,此情况多发生在操作时,而线路实际上并未发生接地。
(3)在合闸空母线时,由于励磁感抗与对地电抗形成不利组合而产生铁磁谐振过电压,也会报出接地信号。
中性点不接地系统单相接地故障的分析及判断
【摘 要】通过对中性点不接地系统中单相接地故障
的分析,总结了单相接地故障的特点和故障象征,特别指出
了实际工作中容易与单相接地故障混淆的谐振及电压互感
器断线的故障象征,为运行人员准确判断提供了依据;根据
相关电网规程规定给出了单相接地故障的主要处理原则和
方法,为故障处理提供了依据,确保电网安全稳定运行,对
于电网运行工作具有很好的指导作用。
【关键词】单相接地故障 中性点不接地 判断
1前言
电力系统按中性点接地方式可分为中性点直接接地系
统和不接地系统。在我国, 110kV以下电力系统大多采用中
性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即中性点不接地
系统[1]。在中性点不接地系统中,由于树木、线路上绝缘子
单相击穿、单相断线以及小动物危害等多种因素引发的一相
设备对地绝缘下降的故障,即单相接地故障。单相接地故障
是配电系统中最常见的故障,正确判断及处理单相接地故障,
对于保证系统安全运行、减少用户停电损失非常重要[2,3]。
2单相接地故障分析
2.1 故障特点
图1 单相接地故障示意图
以C相为例(如图1),当系统中C相某一点发生单相接
地故障时,C相对地电压为零,系统中性点发生偏移,非故
障相的相电压均偏移一个相电压UC,UA’=√3UA且滞后
UA30度,同样地,UB’=√3UB且超前UB30度,UA’+UB’
=3U0=-3UC。UAB’、UBC’、UCA’依然对称。流经故障点的
电流iD=ica+icb=3U/Xc,即系统全部电容电流之和。由此可以
看出,当发生单相接地故障时,故障相相电压为零,非故障
相相电压升高为线电压,任意两相之间线电压不变且依然对
称,因此不影响对用户的连续供电,这是中性点不接地系统
中单相接地故障的最大优点。
由上面的分析可知,发生单相接地故障时,非故障相电
压升高为线电压,为正常电压水平的√3倍,若长时间运行,
可能会造成系统中绝缘薄弱环节发生击穿,发展为相间短路,
导致线路跳闸,扩大事故。也可能导致电压互感器(PT,下
同)铁芯饱和,使PT严重过负荷而烧毁。若接地电流过大,
接地电弧不易消除,会产生较高的电弧接地过电压,波及整
个电网。因此,规程规定,中性点不接地的电网发生单相接
地时,带接地运行时间不得超过2小时,但应立即寻找故障
点,并在短时间内消除。对人身、电网、设备有直接威胁者,
应立即拉闸停电。
2.2故障象征及判断
单相接地故障的特点虽然较为明显,但在实际工作中,
误判的情况仍时有发生,主要原因是对故障象征分析不准确,
这就需要我们对单相接地故障的象征进行明确的界定。系统
中常见的容易与单相接地故障混淆的情况有PT断线、谐振
等。
区分单相接地还是PT断线,一是有无接地信号。若没
有接地信号,则可直接判定非单相接地故障。二是PT表计
是否都发生变化,若为PT断线,仅故障PT指示变化,而其
它PT则指示正常。三是电压变化情况。若为PT断线,不论
是一次还是二次,其余两相电压均正常,而单相接地故障时,
其余两相均升高。
当操作中报出接地信号时,主要有以下几种情况:一是
用主变对空母线送电时,开关三相合闸不同期,三相对地电
容不平衡,使中性点位移,三相电压不对称,报出接地信号。
区
分依据:经检查母线及连接设备无异常,即可判定,投
入一条线路或一台站用变,即可消失。二是调整电网运行方
式时,系统中三相参数不对称。区分依据:此情况多发生在
系统中有方式调整操作,可先恢复原运行方式,调整系统参
数后,重新调整方式。三是合空载母线时,可能激发铁磁谐
振过电压,报出接地信号。区分依据:此情况也发生在有倒
闸操作时。主要是电压表指示会超过线电压,表针会达到头。
而接地故障时,非故障相对地电压最高等于线电压,而线电
压则不变。以上几种情况均是在操作中发生的,只要加强沟
通,仔细检查,就能做出正确判断。
3单相接地故障的处理
寻找接地故障点的方法主要有分割电网法(如环路、分
段、改变运行方式)和短时间切断法(如遥控试拉)。分割
电网寻找接地故障时,应注意潮流分布、设备过载、消弧线
圈补偿情况、再并列的可能性、对重要用户的影响。试拉线
路寻找接地故障时,应先试拉小电流接地选线装置选出的线
路,若小电流接地选线装置不正确或无小电流接地选线装置,
一般应按下列顺序进行:(1)不影响供电和不影响电网正常
并列的线路先试拉。(2)负荷轻和不重要的线路先试拉。(3)
分支线较多而最长的线路先试拉。(4)故障可疑性大的线路
先试拉。(5)剩最后一路时,也应进行试拉。
对实现配网自动化的线路,分界开关配备了零序电流保
护。当单相接地故障发生在分界开关的负荷侧时,分界开关
零序电流保护动作,分界开关跳闸,将故障隔离,同时向主
站发送报文,调度人员可以直接看到故障所在范围,通知运
维人员处理。
4结语
单相接地故障对系统安全运行有较大影响,应在工作中
认真总结经验,提高判断和处理水平。要重视单相接地故障
的危害,在发生单相接地故障时应尽快处理,保证电网、设
备和人身安全。
参考文献:
[1]陈珩主编.电力系统稳态分析.中国电力出版社,2000.
[2]黄慧妍.10kV小电阻接地系统的技术原理及施工验收、
运行维护[J].大众科技,2012,04.
[3]徐浩强,薛磊.10kV城市配电网中性点接地方式的研
讨[J].高电压技术,1993,07.
作者简介:宋曙光(1985―),男,汉族,山东滨州人,
硕士,中级职称,国网山东省电力公司滨州供电公司,电力
系统运行。