中性点不接地系统单相接地故障的处理)
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中性点不接地系统PT探讨PT探讨摘要:本文介绍了中性点不接地系统PT在调试过程中和运行中应该注意的一些问题以及处理方法。
关键词:PT,中性点不接地系统,接地,谐振,处理在电力系统中,电压互感器(PT)是一、二次系统的联络元件,它能正确地反映电气设备的正常运行和故障情况。
PT的一次线圈并联在高压电路中,其作用是将一次高压变换成额定100V低电压,用作测量和保护等的二次回路电源,在正常工作时二次绕组近似于开路状态,所以,正常运行中的PT二次侧不允许短路。
1、PT单相接地及处理:在中性点不接地系统中,为了监视系统中各相对地的绝缘状况以及计量和保护的需要,在每个变电站的母线上均装有电磁式PT。
当系统发生单相接地故障时,将产生较高的谐振过电压,影响系统设备的绝缘性能和使用寿命,进而出现更频繁的故障。
1.1在中性点不接地系统中,当其中一相出现金属性接地时,就会产生激磁涌流,导致PT铁芯饱和。
如A相接地,则Uan的电压为零,非接地相Ubn、Ucn的电压表指示为100V线电压。
PT开口三角两端出现约100V电压(正常时只有约0-1V),这个电压将起动绝缘检查继电器发出接地信号并报警或跳闸。
1.2当发生非金属性短路接地时,即高电阻、电弧、树竹等单相接地。
如A相发生接地,则Uan的电压低于正常相电压,Ubn、Ucn电压则大于58V,且小于100V,PT开口三角处两端有约70V电压,达到绝缘检查继电器起动值,发出接地信号并报警或跳闸。
1.3PT二次侧熔断器熔断或接触不良时,中央信号屏发出电压回路断线的预告信号,同时光字牌亮,警铃响。
查电压表可发现:未熔断相电压表指示不变,熔断相的电压表指示降低或为零。
遇到这种情况,可检查PT二次回路接头(端子排)处有无松动、断头、电压切换回路有无接触不良等现象和PT二次熔断器是否完好,找到松动、断线处应立即处理;若更换熔断器后再次熔断,应查明原因,不可随意将其熔丝增大。
1.4PT高压侧熔断器熔断。
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:。
第二节 小接地电流系统单相接地故障的保护一、中性点不接地系统单相接地的特点和保护方式(一)单相接地的特点图5—12(a)所示为一中性点不接地的简单系统。
为分析方便,假定电网负荷为零,并忽略电源和线路上的压降。
电网各相对地电容为0C ,这三个电容相当一对称负载,其中性点就是大地。
所以正常运行时,电源中性点对地电压等于零,即0=∙N U ,又因为忽略电源和线路上的压降,所以各相对地电压即为相电势。
各相电容0C 在三相对称电压作用下,产生三相电容电流也是对称的,并超前相应电压 90。
其相量如图5—12(b)所示。
三相对地电压之和与三相电容电流之和都为零,所以电网正常运行时无零序电压和零序电流。
图 5-12 中性点不接地的简单系统(a )系统图;(b )正常运行时的相量图;(c)接地故障时的相量图当A 相线路发生一点接地时,接地相对地电容0C 被短接,A 相对地电压变为零。
此时中性点对地电压就是中性点对A 相的电压,即A N E U ∙∙-=。
线路各相对地电压和零序电压分别为A KC KB KA K j A AC KC j A A B KB KA E U U U U eE E E U e E E E U U ∙∙∙∙∙∙∙∙∙-∙∙∙∙∙-=++==-==-==)(31330015015000 (5-17)上式说明,A 相接地后B 相和C 相对地电压升高3倍,此时三相电压之和不为零,出现了零序电压。
其相量如图5—12(c)所示。
保护安装点各相电流和故障点三倍零序电流分别为)(3)()(00000KC KB C B A K KC KB C B A KCC KBB U UC j I I I I U U C j I I I U C j I U C j I ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙+=++=+-=+-===ωωωω (5—18)上式说明,两非故障相出现超前相电压90的电容电流,流向故障点的电流,即为零序电容电流。
10kV中心点不接地系统单相接地故障分析及处理文章结合宝钢冷轧薄板厂的相关经验,综述了中性点不接地系统发生单相接地短路故障的原因、影响,从管理及技术两方面总结了预防、处理小电流接地系统发生单相接地短路故障的措施、步骤和办法。
标签:不接地系统;单相接地;小电流接地宝钢冷轧薄板厂10kV系统属于中性点不接地的系统,也成为小电流接地的系统。
这种系统的最大的优点是:采用中性点不接地的,“三相三线”的供电方式,大大地提高了供电的可靠性,减少了线路损耗,降低了跳闸发生率,增强了线路的绝缘。
当电网发生单相接地故障时,暂时不会影响用户的用电,电网可以带故障运行1-2小时。
然而当发生单相接地故障后,非故障相对地电压将抬升至接近线电压,对地电容电流亦将增大。
如此极易导致电网非故障相的绝缘的薄弱处发生对地绝缘的击穿,造成两相或者三相短路,事故范围扩大。
急剧增加的电容电流极容易造成接地弧光,而且难以自动熄灭,还会产生间隙弧光性过电压,损坏设备,破坏电网的稳定性。
因此,如果系统发生单相接地故障,必须在最短的时间内查到故障点,并及时处理。
1 中性点不接地系统单相接地原理中性点不接地电网在正常运行时,三相对地电压呈对称性,中性点对地电压为零,无零序电压。
由于各相对地电容均相同,故各相电容电流相等,并超前于各相电压90度。
可得出下列结论[1]:(1)中性点不接地电网发生单相接地后,中性点电压UN上升为相压电(-EA),A、B、C三相对地电压:冷轧薄板厂发生此类故障后,读取各相相电压,故障相相电压平均在0.6kV,其余两相相电压平均在9.8kV。
各相相电压情况也是我厂单相接地故障报警是否真是的最终判断标准,即为电网线电压。
同时电网出现零序电压:(2)所有线路都出现零序电流,故障线路的接地电容电流等于所有其他线路的接地电容电流的总和。
根据历史统计,冷轧薄板厂单相接地电流一般在40至60安培之间。
(3)故障线路零序电流相位滞后零序电压90度,非故障线路的零序电流相位超前零序电压90度两者之间相差180度。
中性点不接地系统单相接地的分析与探讨夏贤明发表时间:2018-03-13T15:24:23.290Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:夏贤明[导读] 摘要:中性点不接地系统中,单相接地是出现频率很高的故障形式,需采取拉路方法查找,在实际运行中受恶劣天气、高次谐波等一系列原因影响,导致对故障的性质不能做出准确判断。
(国网合肥供电公司安徽合肥 230022)摘要:中性点不接地系统中,单相接地是出现频率很高的故障形式,需采取拉路方法查找,在实际运行中受恶劣天气、高次谐波等一系列原因影响,导致对故障的性质不能做出准确判断。
本文结合电网的实际情况进行了分析探讨,并提出防范建议。
关键词:中性点不接地系统;单相接地;分析;探讨随着社会经济的持续发展,人们对供电的品质和可靠性的要求越来越高。
一些重要或敏感负荷,即使短时停电,也可能会造成重大的经济损失或不良社会影响。
在中性点不接地系统中发生接地故障,需采取停电拉路办法判断,在实际运行中受系统、谐波等原因的影响,导致对故障的性质不能做出准确判断。
因此,如何快速查找故障点,减少停电时间,缩小故障范围,它不仅仅是供电可靠性的问题,而且对电力系统自身安全运行、保证用户安全生产和产品质量以及电气设备的安全和寿命等方面都具有重要影响。
1、中性点接地方式概述在三相交流电力系统中,目前所采用的中性点的接地方式主要有两种,一种是中性点直接接地,另一种是中性点不接地系统。
中性点不接地方式,在35KV、10KV城乡配电网络中,有着广泛的应用。
早期供电网络结构简单,系统不大,以架空线为主,电容电流较小,随着系统规模的不断扩大,电缆线路的增加,电网的接地电容达到一定数值后,供电的可靠性将受到威胁,甚至易引发更严重的事故,因此,对已发生接地故障的线路,必须及时隔离。
2、中性点不接地系统的特性(1)正常运行时,三相的相电压 A、 B、 C是对称的。
(2)发生单相接地时:①未接地两相对地电压升高到相电压的倍。
配电线路单相接地故障的危害电力系统可分为大电流接地系统(包括直接接地、经电抗接地和低阻接地)、小电流接地系统(包括高阻接地,消弧线圈接地和不接地)。
我国3~66 kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即为小电流接地系统,我厂的6kv和10kv配电线路都是小电流接地系统。
在小电流接地系统中,单相接地是一种常见故障。
10 kV配电线路在实际运行中,经常发生单相接地故障,特别是在雨季、大风和雪等恶劣天气条件下,单相接地故障更是频繁发生。
2011年的线路故障,单相接地就占了近50%。
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,系统可运行1~2 h,这也是小电流接地系统的最大优点;但是,若发生单相接地故障后电网长时间运行,会严重影响变电设备和配电网的安全经济运行。
目前在水电厂有人值守的变电所中都有单相接地故障检测装置。
单相接地故障的特征发生接地故障时,中央信号:警铃响,“某千伏某段母线接地”光字牌亮,中性点经消弧线圈接地系统,还有“消弧线圈动作”光字牌亮;绝缘监察电压表指示:故障相电压降低(不完全接地)或为零(完全接地),另两相电压升高,大于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地),稳定性接地时电压表指针无摆动,若电压表不停地摆动,则为间歇性接地;中性点经消弧线圈接地系统,装有中性点位移电压表时,可看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)消弧线圈的接地报警灯亮;发生弧光接地时,产生过电压,非故障相电压很高,电压互感器高压保险可能熔断,甚至可能烧坏电压互感器。
对单相接地故障的危害和影响分析1.对变电设备的危害10 kV配电线路发生单相接地故障后,变电站10 kV母线上的电压互感器检测到零序电流,在开口三角形上产生零序电压,电压互感器铁芯饱和,励磁电流增加,如果长时间运行,将烧毁电压互感器。
在实际运行中,近几年来,已发生变电站电压互感器烧毁情况,造成设备损坏、大面积停电事故。
变电站中性点不接地系统单相接地故障解析发布时间:2022-11-08T07:01:47.529Z 来源:《福光技术》2022年22期作者:尹红兵周立芳[导读] 在高电阻中性点接地系统中,小电流可以最大限度地减少电弧的危害,降低人身安全。
此外,通过消除单相接地故障引起的电压暂降,减少变换器和电机驱动产生的零序谐波电流,电源质量得到了提高。
中性点接地系统具有相同的优点,但也存在暂时过电压问题。
在这种情况下,长时间运行容易发生两相接地短路,电弧接地间歇性故障会导致整个电力系统过电压。
此外,电力供应中断。
变电站中性点不接地系统单相接地故障解析尹红兵周立芳云南电网有限责任公司文山供电局文山市 663000摘要:在高电阻中性点接地系统中,小电流可以最大限度地减少电弧的危害,降低人身安全。
此外,通过消除单相接地故障引起的电压暂降,减少变换器和电机驱动产生的零序谐波电流,电源质量得到了提高。
中性点接地系统具有相同的优点,但也存在暂时过电压问题。
在这种情况下,长时间运行容易发生两相接地短路,电弧接地间歇性故障会导致整个电力系统过电压。
此外,电力供应中断。
关键词:变电站;中性点不接地系统;单相接地;故障解析1高压供配电系统中性点接地方式电源系统中的中性点是将电源连接到星形的三相发电机或变压器。
电力系统中性点与地面之间的连接称为电力系统中性点接地。
电气系统中继器接地方式是一个与系统供电要求、系统供电可靠性、人身安全、电涌保护器、继电保护、通信干扰和接地要求密切相关的综合技术问题。
我国电力系统中性接触:非接地中性点、径向线圈接地的中性点、小电阻(电阻)接地的中性点以及直接间接存在的中性点。
中性点未接地,中性点由中性线绕组和具有小电阻类型的中性点(称为中性点)接地。
中性点直接称为中性点的允许接地。
在我国,中继器通过中继器接地,中继器通过中继器线圈接地,中继器通过小电阻接地,110kV电网一般直接间接接地。
2单相接地易发生两相接地短路故障的分析 35kV总线系统主要提供电力线,大多数电缆长度和操作环境复杂。
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。
中性点不接地配网系统单相失地故障诊断及处理方法作者:邓启亮来源:《华中电力》2013年第11期摘要:目前,针对中性点不接地系统的配电网络,当系统中发生接地故障时,一般采用拉路法和试送法来确定某一回或多回线路故障。
但是,根据当前配网系统现场运行情况,由于诸如真空断路器机械连杆、真空泡击穿等导致的配网系统失地,拉路法和试送法未能对失地故障进行诊断和处理。
因此,本文在详细分析了几种配网系统中出现失地故障的基础上,补充完善拉路法和试送法,提出对于真空断路器设备缺陷而导致的中性点不接地配网系统失地的诊断及处理方法。
关键词:方法;诊断;处理;失地故障;中性点不接地配网系统0 引言拉路法或者试送法是目前中性点不接地配网系统诊断并处理单相失地的主要方法,但在日常运行中,当发生断路器由于机械原因导致分闸不完全、真空泡击穿或者绝缘降低等引起的单相失地时,若采用拉路法或者试送法有时往往不能确定系统的失地点,从而导致对系统单相失地故障的误判断。
这样不仅妨碍了系统故障处理进度,影响系统稳定运行,而且由于对系统的误判断增加故障处理过程中的工作量。
因此,本文分析了几种中性点不接地配网系统的失地故障形成的原因、现象,并且进一步补充完善拉路法和试送法,从而形成一种旨在解决断路器设备原因引起失地故障的处理方法。
1 中性点不接地配网系统单相失地分析由于当前10(35)kV配网系统大都采用中性点不接地的运行方式,在发生单相接地故障的情况下,系统中的故障电流为较小的电容电流,系统往往不配置快速保护装置。
在日常生产中,需要通过分析母线遥测信号,采用传统的拉路法和试送法对故障点进行查找确认。
如图1为某典型接线方式下的10kV配电网络一次图:两段10kV母线通过母联/分开关联接,I母、II母各有若干条馈线、2组电容器。
正常运行方式:1号主变带I段母线运行;2号主变带II段母线运行;母联/分开关处于热备用状态,并且通过备用电源自动投入(BZT)装置对两段母线进行失电后的自动投切;馈线根据系统需要进行停/送电;电容器组根据系统电压、AVC或者调度指令自动/手动投入/退出。
中性点不接地系统单相接地故障的分析及处理中性点不接地系统(Ungrounded Neutral System)是指电网中的中性点不与地相连接或与地接触不良的电力系统。
当单相接地故障发生时,中性点不接地系统会出现特定的问题,需要进行详细的分析和处理。
1.故障分析
2.故障处理
(1)故障检测:针对中性点不接地系统的单相接地故障,首先需要及时准确地检测故障点的位置。
可以采用故障指示器、故障录波器等设备进行监测和记录,以便进行后续的处理。
(2)故障隔离:一旦发生单相接地故障,需要及时地隔离故障点,防止故障电流继续扩大。
可以采用故障断路器、隔离开关等设备进行故障隔离,将故障线路与正常线路分开。
(3)通信和保护系统调整:中性点不接地系统的通信和保护系统需要进行相应的调整和优化。
保护继电器需要能够及时准确地检测故障,并发出相应的保护命令。
通信系统需要实现故障信息的及时传输和处理,以便进行故障排除和恢复。
(4)接地系统改造:为了解决中性点不接地系统单相接地故障的问题,需要进行接地系统的改造。
可以考虑增加接地电阻,改进接地装置的连接方式,提高系统的接地可靠性。
(5)预防措施:除了对已发生的单相接地故障进行处理外,还需要采取一系列的预防措施,以防止类似故障的再次发生。
可以进行系统的巡
检和维护,定期检测接地系统的连接情况;加强对人员的安全教育和培训,提高他们对中性点不接地系统的认识和理解。
总之,中性点不接地系统单相接地故障的分析和处理需要综合考虑电
网的特点和要求,通过故障检测、隔离、通信和保护系统调整、接地系统
改造等措施,确保故障能够快速准确地得到处理,保证电网的安全稳定运行。
10kV中心点不接地系统单相接地故障分析及处理作者:刘兆炼来源:《科技创新与应用》2016年第09期摘要:文章结合宝钢冷轧薄板厂的相关经验,综述了中性点不接地系统发生单相接地短路故障的原因、影响,从管理及技术两方面总结了预防、处理小电流接地系统发生单相接地短路故障的措施、步骤和办法。
关键词:不接地系统;单相接地;小电流接地宝钢冷轧薄板厂10kV系统属于中性点不接地的系统,也成为小电流接地的系统。
这种系统的最大的优点是:采用中性点不接地的,“三相三线”的供电方式,大大地提高了供电的可靠性,减少了线路损耗,降低了跳闸发生率,增强了线路的绝缘。
当电网发生单相接地故障时,暂时不会影响用户的用电,电网可以带故障运行1-2小时。
然而当发生单相接地故障后,非故障相对地电压将抬升至接近线电压,对地电容电流亦将增大。
如此极易导致电网非故障相的绝缘的薄弱处发生对地绝缘的击穿,造成两相或者三相短路,事故范围扩大。
急剧增加的电容电流极容易造成接地弧光,而且难以自动熄灭,还会产生间隙弧光性过电压,损坏设备,破坏电网的稳定性。
因此,如果系统发生单相接地故障,必须在最短的时间内查到故障点,并及时处理。
1 中性点不接地系统单相接地原理中性点不接地电网在正常运行时,三相对地电压呈对称性,中性点对地电压为零,无零序电压。
由于各相对地电容均相同,故各相电容电流相等,并超前于各相电压90度。
可得出下列结论[1]:(1)中性点不接地电网发生单相接地后,中性点电压UN上升为相压电(-EA),A、B、C三相对地电压:冷轧薄板厂发生此类故障后,读取各相相电压,故障相相电压平均在0.6kV,其余两相相电压平均在9.8kV。
各相相电压情况也是我厂单相接地故障报警是否真是的最终判断标准,即为电网线电压。
同时电网出现零序电压:(2)所有线路都出现零序电流,故障线路的接地电容电流等于所有其他线路的接地电容电流的总和。
根据历史统计,冷轧薄板厂单相接地电流一般在40至60安培之间。
中性点不接地系统带过渡电阻单相接地时故障相的判别方法王琦(上海华建电力设备股份有限公司,201314,上海)我国配电网基本采用中性点不接地运行方 式。
其主要特点是:当电网出现接地短路故障时,线电压幅值及相角不变,三相系统仍保持平衡,因而系统可继续供电。
在某相已接地的 情况下,又发生另一相接地,将造成相间短路,导致故障扩大。
规程规定,带接地故障运行时间一般不超过2h,发生接地短路故障时 应有报警信号提示运行人员,以便尽快排除 故障。
中性点不接地电网出现接地短路故障时,其中性点电位将偏离大地电位,即产生中性点位移。
中性点不接地系统通常采用三相五柱式三线圈电压互感器或三个单相三线圈电压互感器构成的三相互感器组作为系统的测量及保护电压互感器,其一次绕组及基本二次绕组都接成Yn 接法,其辅助二次绕组接成开口三角形接法。
当系统出现接地短路故障时,辅助二次 绕组的两端将输出零序电压,驱动电压继电器发出报警信号。
经电阻接地有两种情况:一是金属性接地,接地相电压降为零电压,此时,可通过观察绝缘表检查相电压来确定接地相;二是带过渡电阻单相接地,接地相电压的特征不如金属 性接地时的明显,此时,三相电压的电压值随接地故障相不同的过渡电阻值呈现出不同的情形。
中性点不接地系统发生带过渡电阻接地故 障时,如果能根据三相电压值的不同表现形式来判别接地故障相,将有助于运行人员及早发现故障点并排除故障,有助于提高系统供电可靠性,减小故障扩大的风险。
下面对中性点不 接地系统发生带过渡电阻单相接地故障时的中性点位移进行分析,对三相电压在不同过渡电阻时的相量情况进行分析,给出基于三相电压相量的接地故障相判别方法C 1接地故障时的中性点位移图1为中性点不接地系统发生A 相经接地过渡电阻Rg 接地短路故障时的系统图。
图1 A 相经接地过渡电阻Rg 接地短路故障时的系统图电力系统故障分析理论中通常通过对称分量法及线性电路叠加原理来对不对称短路故障进行分析计算。
不接地系统单相接地故障分析和处理薄宏岩【摘要】The constitution of the 6 (10) kV neutral point ungrounded system is introduced. The properties of the system capacitance to the earth are analyzed. The relationships of the vector theory between the single-phase grounding fault current and the ungrounded-phase voltage to the earth as well as the effect of the voltage transformer opening triangle are presented. The existing ferromagnetic resonance overvoltage of voltage transformer in the practical engineering application, the voltage transformer secondary wiring errors and some problems exist in switching parallel device are discussed. Aiming at the matters that should be paid much more attention, the harms and the relevant preventive measures of the single-phase grounding accidents are also given.%介绍了6(10)kV中性点不接地系统的组成,分析了系统对地容抗属性,详细阐述了单相接地短路电流与非接地相对地电压矢量理论关系,以及电压互感器开口三角作用。
多用在中压10~35kV ;(1kV以下低压,1~10kV中低压)中性点不接地系统正常运行时,各相对地电压是对称的,中性点对地电压为零,电网中无零序电压。
由于任意两个导体之间隔以绝缘介质时,就形成电容,所以三相交流电力系统中相与相之间及相与地之间都存在着一定的电容。
系统正常运行时,三相电压U A、U B、U C 是对称的,三相的对地电容电流i c0也是平衡的。
所以三相的电容电流相量和等于0,没有电流在地中流动。
每个相对地电压就等于相电压。
当系统出现单相接地故障时(假设C相接地) 。
则C相对地电压为0,而A相对地电压U’A=U A+(-U C)=U AC,而B相相对地电压U′B=U B+(-U C)=U BC。
由此可见,C相接地时,不接地的A、B两相对地电压由原来的相电压升高到线电压(即升高到原来对地电压的√3 倍,即倍)。
C相接地时,系统接地电流(电容电流)IC应为A、B两相对地电容电流之和。
由于一般习惯将从电源到负荷方向取为各相电流的正方向,所以:IC=-(ICA+ ICB)。
IC在相位上超前U C 90º(流过故障线路始端的是电容电流,所以零序电流超前零序电压90°;由于在不接地系统中,单相接地是不会产生电流(对地分布电容的不算,所以小电流接地),即不会产生额外负载,所以不会影响各相电压包括相对中性点的电压关系);而在量值上由于IC =I CA又因I CA=U’A/X C= UA/XC= I C0,因此I C=3I C0,即一相接地的电容电流为正常运行时每相电容电流的三倍。
由于线路对地电容C很难确定,因此I C0和I C也不能根据电容C来精确计算。
一般采用下列经验公式来计算中性点不接地系统的单相接地电容电流:I C=Ue(Ik+35IL)/350Ue(为线路额定电压KV)Ik(为同一电压的具有电的联系的架空线路总长度)IL(为同一电压的具有电的联系的电缆线路总长度)在不完全接地(即经过一些接触电阻接地,中性点经消弧线圈接地)时,故障相对地的电压将大于0而小于相电压,而未接地相对地电压小于线电压,接地电容电流也比较小。
中性点不接地系统单相接地故障的处理摘要:在中性点不接地系统中,由于其电压等级较低,线路分支多,走向复杂等,运行中发生接地故障的几率是很高的,当发生接地故障时,变电站值班人员应准确判断接地故障类别,必须及时查找故障线路予以切除故障,确保设备安全运行,提高用户电能质量,保证电网的安全可靠运行。
一、单相接地故障的危害二、单相接地故障的原因三、单相接地故障的象征四、单相接地故障的判断五、单相接地故障查找及处理方法六、查找处理接地故障时的注意事项电力系统按接地处理方式可分为大电流接地系统(包括直接接地,电抗接地和低阻接地)、中性点不接地系统(包括高阻接地,消弧线圈接地和不接地)。
我国3~66kV电力系统大多数采用中性点不接地或经消弧线圈接地的运行方式,即为中性点不接地系统。
在中性点不接地系统中,由于其电压等级较低,线路分支多,走向复杂,在运行中发生接地故障的是很高的,其中单相接地是一种常见的临时性故障,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,且系统的绝缘又是按线电压设计的,而不影响对用户的连续供电,系统可运行1~2h,从而提高了供电可靠性。
这也是中性点不接地系统的最大优点。
但是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升高为线电压,可能引起绝缘的薄弱环节被击穿,发展成为相间短路,使事故扩大,影响用户的正常用电。
还可能使电压互感器铁心严重饱和,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。
因此,值班人员一定要熟悉接地故障的处理方法,当发生单相接地故障时,必须及时找到故障线路予以切除,确保设备安全运行。
下面就对中性点不接地系统发生单相接地故障时的处理方法介绍一下:一、单相接地故障的危害(1)中性点不接地系统中由于非故障相对地电压升高(全接地时升至线电压值),系统中的绝缘薄弱点可能击穿,造成短路故障。
(2)中性点不接地系统故障点产生电弧,会烧坏设备并可能发展成相间短路故障。
(3)中性点不接地系统故障点产生间歇性电弧时,在一定条件下,产生串联谐振过电压,其值可达相电压的2.5—3倍,对系统绝缘危害很大。
二、单相接地故障的原因(1)恶劣天气,如:雷雨、大风、大雪天气。
(2)小动物、鸟类及外力破坏。
(3)设备绝缘不良,如设备老化、受潮、绝缘子破裂、表面脏污等,发生击穿接地等。
(4)输电线路断线。
三、单相接地故障的象征(1)警铃响,“XX千伏X段母线接地”光字牌亮。
中性点经消弧线圈接地系统还有“消弧线圈动作”光字牌。
(2)绝缘监察电压表指示:故障相降低(不完全接地)或为零(全接地),另两相高于相电压(不完全接地)或等于线电压(完全接地)。
稳定性接地时,电压表指示无摆动;若指示不停地摆动,则为间歇性接地。
(3)中性点经消弧线圈接地系统,装有中性点位移电压表时,可以看到有一定指示(不完全接地)或指示为相电压值(完全接地时)。
(4)消弧线圈的接地告警灯亮。
(5)发生弧光接地,产生过电压时,非故障相电压很高。
电压互感器高压保险可能熔断,甚至可能会烧坏电压互感器。
四、单相接地故障的判断在某些情况下,系统的绝缘没有损坏,而因其它原因,产生某些不对称状态,例如:电压互感器一相高压保险熔断,用变压器对空载母线合闸充电等,可能报出接地信号。
所以应注意区分判断。
系统单相接地和PT熔断器熔断现象对照表1.系统单相接地和PT熔断器熔断现象区分由上表可以看出,系统单相接地和电压互感器一相高压保险熔断,都报出接地信号。
区分依据:接地故障时,故障相对地电压降低,另两相升高,线电压不变。
而高压保险一相熔断时,对地电压一相降低,另两相不会升高,线电压指示则会降低。
2.变压器对空载母线充电时,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:这种情况是在操作中发生的。
只要检查母线及连接设备无异常,即可判定。
投入一条线路或投入一台站用变,即可消失。
3.系统中三相参数不对称,消弧线圈的补偿度调整不当,有倒运行方式操作时,报出接地信号。
区分依据:此情况多发生在系统中有倒运行方式操作时,经汇报调度,在相互联系时,可以了解到。
可先恢复原运行方式,消弧线圈停电调分接头,然后投入,重新倒运行方式。
4.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。
五、单相接地故障查找及处理方法中性点不接地系统,发生单相接地故障时,应汇报调度,将有关现象作好记录。
根据信号:表计指示、天气、运行方式、系统操作等情况,判断故障。
各出线装有接地信号装置的变电站若装置正常投入,故障范围很容易区分。
若报出母线接地信号的同时,某一线路也有接地信号,则故障点多在该线路上。
若只报出母线接地信号,故障点可能在母线及连接设备上。
所以检查处理时应注意。
(1)母线和某一线路都报出接地信号,应检查故障线路的站内设备有无问题。
(2)只报出母线接地信号,应检查母线及连接设备.变压器有无异常。
如果经检查,站内设备无问题,则有可能是某一线路有故障,而其接地信号装置失灵。
应用瞬间停电的方法,查明故障线路。
下面,以线路未装接地信号装设的系统为例,简单说明一下单相接地故障的查找处理方法。
1.发生单相接地故障后,值班人员应马上复归音响,作好记录,判断故障性质和相别:汇报调度。
根据上述依据,判明故障性质、相别。
判断故障性质后,并按当值调度员的命令寻找接地故障,查找处理接地故障。
2.分网运行缩小范围:分网包括,系统分网运行和站内分网运行。
系统的分网,应在调度统一指挥下进行。
应考虑各部分之间功率平衡.继电保护的配合.消弧线圈的补偿度适当。
对于变电站,分网是使母线分段运行,缩小范围。
只对仍有接地信号的一段母线进行检查出理。
3.检查站内设备有无故以后,应对故障范围以内的一次设备进行外部检查。
主要检查各设备瓷质部分有无损坏,有无放电闪络,检查设备上有无落物,小动物及外力破坏现象,检查各引线有无断线接地,检查互感器、避雷器、电缆头等有无击穿损坏现象。
4.检查发现站内设备故障的处理:(1)故障点可以用开关隔离。
如检查发现电流互感器、出线穿墙套管、出线避雷器、电缆头、刀闸(线路侧)、耦合电容器等,开关外侧(出线侧)的设备有故障。
应汇报调度,转移负荷以后,拉开开关隔离故障。
把故障设备各侧刀闸拉开,汇报上级,通知检修故障设备。
(2)故障点只能用刀闸隔离:这种情况下必须注意:切记不可用刀闸拉开接地故障和线路负荷电流。
应汇报调度,根据本站一次系统主接线及运行方式,用倒运行方式的方法,隔离故障点。
不能倒运行方式的,可用人工接地法,转移故障点,再用开关断开故障点。
(3)双母线接线,可将故障设备倒至单独在一段母线上,和母联开关串联运行,用母联开关断开故障点,再断开故障设备开关,拉开其各侧刀闸。
汇报调度,通知检修处理。
(4)有旁母的接线,可以用到旁母运行,转移负荷并转移故障点的方法,用开关隔离故障点。
(5)故障点在母线上:故障点在母线上,无法隔离,故障母线应停电检修。
双母线的,可将全部负荷倒另一段母线上供电。
其它情况可以在停电前,先让用户转移负荷。
5.检查站内设备未发现问题:汇报调度,用瞬停的方法,查出有故障的线路。
依次短时断开故障所在母线上各分路开关时,如果接地信号消失.绝缘监察电压表的指示恢复正常,即可证明所瞬停的线路上有接地故障。
六、查找处理接地故障时的注意事项(1) 寻找和处理单相接地故障时,应作好安全措施,保证人身安全。
当设备发生接地时,室内不得接近故障点4m以内,室外不得接近故障点8m以内,进入上述范围的工作人员必须穿绝缘靴,戴绝缘手套,使用专用工具。
(2) 为了减少停电的范围和负面影响,在寻找单相接地故障时,应先操作双回路或有其它电源的线路,再试拉线路长、分支多、历次故障多和负荷轻以及用电性质次要的线路。
然后在试拉线路短、负荷重、分支少、用点性质重要的线路。
双电源用户可先倒换电源再试拉。
专用线路应先行通知或转移负荷后再试拉。
若有关人员汇报某条线路上有故障迹象时,可首先试拉这条线路。
(3) 带接地故障运行期间,应严密监视PT的运行情况,防止其发热严重而烧坏,注意高压保险是否熔断。
若电压互感器高压侧熔断件熔断,不得用普通熔断件代替。
必须用额定电流为0.5A装填有石英砂的瓷管熔断器,这种熔断器有良好的灭弧性能和较大的断流容量,具有限制短路电流的作用。
(4) 监视消弧线圈的运行状况,系统带接地故障运行一般不能超过2小时。
(5) 发现PT.消弧线圈故障或严重异常,应断开故障线路。
(6) 如在大风、雷雨天气,系统频繁地瞬间接地,可将不重要的经常出故障的绝缘水平不高分支多的线路停电。
若观察不再出现接地,待风雨停后再试送电。
经过以上分析可看出,当中性点不接地电网发生故障时,运行人员通过绝缘监视装置的报警及仪表指示,及时分析判断出故障的性质从而及时排除故障,确保电网正常安全地运行。
为了减少单相接地故障给电网运行带来的不良影响,值班人员应熟悉有关运行规程,了解设备的运行状况,提高处理异常和事故的能力,出现故障时要沉着冷静认真分析,正确判断并避免故障发展,尽快恢复对用户供电。
以上就是本人对中性点不接地系统单相接地故障的处理方法的理解请各位老师指点。
2010年07月22日。