配电网的内部过电压防护
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消弧、消谐及过电压保护装置RC-DXH消弧、消谐及过电压保护装置一、产品用途我国现有的运行规程规定,对3~35kV中性点非直接接地的电网,发生接地故障时,允许继续运行两小时,如经上级有关部门批准,还可以延长。
但规程对于“单相接地故障”的概念未做明确界定,如单相接地故障为金属性接地,故障相电压降为零,其余两相的对地电压将升高至线电压U L,因而这类电网的电气设备如变压器、电压/电流互感器、断路器及电缆等的对地绝缘水平,都能满足长期承受线电压作用而不损坏的要求。
但是,如果单相接地故障为弧光接地,则其过电压一般为3.15~3.5倍的相电压,在这样高的过电压持续作用下,势必造成固体绝缘的积累性损伤,在健全相形成绝缘的薄弱环节,进而发展为相间短路事故。
传统观念认为,3~35kV电网属于中压配电网,此类电网中内部过电压幅值不高,所以,危及电网绝缘安全的主要因素不是内部过电压,而是大气过电压,因而长期以来采取的过电压保护措施仅仅针对防止大气过电压,主要技术措施仅限于装设各种类型的避雷器,其保护值较高,对于内部过电压起不到限制作用。
随着电网的发展,架空线路逐步被固体绝缘的电缆线路所取代。
由于固体绝缘击穿的积累效应,其内部过电压,特别是电网发生单相间歇性弧光接地时产生的弧光接地过电压及由此激发的铁磁谐振过电压,已成为这类电网安全运行的一大威胁。
其中以单相弧光接地过电压最为严重。
弧光接地过电压会使电压互感器发生饱和,激发铁磁谐振,导致电压互感器严重过载,造成熔断器熔断或互感器烧毁。
由于弧光接地过电压持续时间长,能量极易超过避雷器的承受能力,导致避雷器爆炸。
目前国内大多采用消弧线圈补偿或自动跟踪补偿式消弧线圈接地方式解决弧光接地过电压问题,其优点是:1、降低了故障点的残流,有利于接地电弧的熄灭;2、避免了长时间燃弧而导致相间弧光短路。
3、对于金属性接地,系统可带故障运行两小时,减少了跨步电压差。
缺点是:1、容易产生串联谐振过电压和虚幻接地现象;2、放大了变压器高压侧到低压侧的传递过电压;3、使小电流选线装置灵敏度降低甚至无法选线;4、用电感电流去抵消电容电流时,对于弧光接地时的高频分量部分无法抵消,因而不能有效地限制弧光接地过电压。
农村电网过电压保护中的问题分析 张慧峰 农村电网由于电压等级较低,其绝缘水平也较低,极易遭受过电压事故,尤其是雷雨季节。过电压主要有两种,一种是大气过电压,一般是雷电压;另一种是操作过电压,即一经操作而产生的过电压。下面就过电压保护中所遇到的一些问题做简要分析。
一、输电线路的防雷保护问题 对农网新建线路,原则上应按“过电压保护设计技术规程”的规定来执行,而对一部分老旧的线路则应根据线路的先天条件,本着节约的原则采用适当的改进措施。如新建的110千伏输电线路,应全线悬挂避雷线(轻雷区除外),且其保护角应尽量做到20°-30°。对处于山区的输电线路,雷绕过避雷线而击于导线的概率要比平原地区的输电线路约高三倍。即相当于避雷线保护角增大8°,因此对于经过山区的输电线路应采取较小的保护角,对重要的线路应尽可能采用双避雷线,以减少绕击事故,保证线路的安全运行。
多年来的运行经验证明,输电线路如能广泛采用自动重合闸或备用电源自动投入装置,对保证不间断供电所起的作用很大。因为线路的雷击故障往往是瞬时性的,有70-80%是可以重合成功的。
二、变电站的防雷保护 对于变电站的设备应完全处于避雷针或避雷线的保护范围之内,不留任何空白点之外,最主要的问题是认真做好具有完善的进线保护。
长期的运行经验证明,进线保护段首段的管型避雷器,能有效地限制浸入波的幅值,并使通过母线上阀型避雷器的电流不致超过5千安。当线路断路器断开运行且带有电压时,如果未安装管型避雷器,线路侧落雷时由于雷电波反射造成电压升高将使断路器的套管发生闪络。但必须指出的是管型避雷器的外部间隙不能过小,否则容易在断路器合闸状态下也发生动作,而产生截断振荡波,将会威胁主变压器的安全,这类事故在国内外都多次发生过,应引以为戒。对进线保护简化的农村变电站,避雷器与主变压器的距离越近越好(一般最好小于5米)。
三、研究解决配电网中的铁磁谐振过电压 谐振按其性质不同分线性谐振、参数谐振和铁磁谐振三种。在中性点非有效接地系统中主要有基波谐振、高频谐振和分频谐振。基波谐振时两相电压同时升高,而分频谐振也是两相电压同时升高。这种情况出现时,过电压和过电流的倍数均较高,所以往往造成电压互感器烧毁和保险丝熔断,后果比较严重,此类事故十分普遍。 来源:输配电设备网
消弧线圈投入运行会导致10kV电网频繁出现零序过电压一、概述:绍兴远东石化有限公司(原浙江华联三鑫石化)是一家大型石化企业,其生产工艺连续性强,过程控制复杂、安全连锁多,突然断电停车一旦处理不当不仅经济损失巨大甚至会导致爆炸、火灾等事故发生,因此要求供电系统必须具备较高的安全性和可靠性。
二、系统简介:绍兴远东石化有限公司供电系统参见下面简图:110kV正常供电方式滨三1048线开关合闸、母联合闸,海三1049线开关热备;10kV供电系统中性点经消弧线圈接地,其正常运行方式Ⅱ、Ⅳ段母线由4#主变供电,1#、3#主变分别带Ⅰ、Ⅲ段母线,Ⅰ、Ⅱ段母联开关与Ⅲ、Ⅳ段母联开关热备。
10kV供电系统Ⅰ段母线的功率因数由一期空压机调节,其余三段母线的功率因数由并容调节。
正常运行状态下1#至4#消弧线圈全部投入运行。
其消弧系统选配的是广州智光电气有限公司的KD-XH型配电网智能化快速系统。
三、10kV供电系统频繁出现零压报警危及安全生产:我们在10kV供电系统发现一个“怪”现象,就是消弧线圈投入运行后10kV供电系统就会频繁出现短时零序过电压,尤其是当运行方式发生变化10kV母联开关合闸后,零序过电压出现的频度会更高:6小时内出现6次(2008-4-1)及4小时内出现5次(2009-5-20)。
这就给我公司安全、稳定生产带来了严重隐患,使供电的可靠性、安全性大大降低。
工艺空气压缩机是我们工艺流程中的主体设备,由同步电机配套驱动。
其中一车间15000kW同步电机始终工作在电动状态,由10kV Ⅰ段母线供电。
二三车间各一台14000kW同步电机,分别在10kVⅢ段、Ⅳ段母线上,而长期工作在发电状态且同步电机的中性点是浮地的,其定子绕组绝缘监视由装在入口的开口PT采集信号送至保护终端实现。
即当系统发生单相接地或因三相电压不平衡产生零序过电压信号,保护就会动作,致使空压机跳闸停车。
例1:2007年7月3日16:25二车间空压机同步电机零序过电压(U0>0)保护动作停车,动作值U0>=5.6% U n,整定值:U0>=4.8% U n、50mS;检查同步机及线路绝缘正常,重新开车正常。
10kV输配电线路运行管理及维护措施摘要:如今,社会对10kv小型专用交流高压配电运输系统日常设备继电运输保护线路的安全风险管理知识需求越来越高,这也是我们国家工业现代化和新型城市化以及现代工业快速稳步发展的一个重要必然趋势。
因此,随着10kv小型专用交流高压配电运输系统日常设备继电运输保护线路的不断应用推广以和普及,人们对它的安全风险管理知识要求也越来越高。
本文对小型配电设备线路的日常继电保护等安全保护措施问题进行了详细的案例论述,并对10kv小型输送式配电设备线路的日常运行维护管理和继电维护安全措施问题进行了案例分析。
关键词:运行管理;维护措施;10kV 配电线路1引言要保持一个好的东西首先要了解他的基本组成,所以,我们先来谈谈配电站的电路,它由:负载隔离电源开关、断路器、负载短路变压器、电缆连接电路等组成。
配电站和线路很重要,因为它们直接决定了整个电力供应的基本效率。
配电变电所和轨道敷设是整个电力系统不可缺少的重要通道,配电变电所和线路是用户最多的终端,它也可以让配电变电所和线路以后敷设的范围非常广,铺设不会受到各种地理环境因素的直接影响,所以他的轨道铺设和后期管理维修困难。
这里我们所说的配电站和线路一般是指工作电压在10kV及以下的各种电力输送线路的内部设施。
大家都知道,只要一台机器设备同时会不可避免地出现线路故障,接线也不例外。
配电站和线路的铺设目的是通过整个电网系统直接将整个发电厂的稳定电力输送给社会用户,不断地为需要整个社会用电生产和服务的用户提供稳定的电力。
但当这些电器设备在电源发生短路或故障时,可能会转换成热和热。
因此,很容易对电源电路内部设施造成严重损坏。
也就是说,10KV配电站和线路的敷设管理和后期维护非常重要。
只有良好的配电站和线路设施,才能保证电厂继续向社会用户提供稳定、安全的电力。
2几点常见10kV配电线路故障我将10kV企业配电维护线路常见的安全问题分为四类进行深入探讨。
浅析配网供电可靠性存在的问题及应对措施本文主要对电力系统、配网供电可靠性存在的问题进行分析,并由目前配网供电可靠率较低的现实出发,从不同角度阐述了提高供电可靠率的各种途径,为进一步搞好配网建设、运行及管理进行了系统的论述,并提出相应的整改措施。
标签:配网供电可靠性措施前言在经济快速发展的时代,人们对电的需求已经越来越高。
供电配网作为向用户供电的直接手段,它的安全可靠和经济运行已成为电力部门和用户共同关心的主要问题。
可靠性也成为了供电企业一项重要的经济技术指标,它体现了一个供电企业对电网建设、改造、运行和维护等综合管理水平。
我们必须采取新的策略、新的技术及管理措施,提高供电可靠性,倡优服务质量,增强市场竞争实力。
想要提高配网供电可靠性,首先要分析配网供电可靠性存在的问题。
一、电力系统可靠性的概念电力系统可靠性是指电力系统按可接受的质量标准和所需数量不间断地向电力用户供应电力和电能量的能力的量度,包括充裕度和安全性两个方面。
电力系统可靠性又可分为发电系统可靠性、发输电系统可靠性、输电系统可靠性、配电系统可靠性和发电厂变电所电气主接线可靠性。
配电系统通常包括配电变电站、一次配电线路(馈电线路)、配电变压器、二次配电线路、继电保护设施等,是连接发、输电系统与用户的重要环节。
据不完全统计,用户停电故障中80%以上是由配电系统故障引起的,它对用户供电可靠性的影响也最大。
二、配网供电可靠性存在的问题配网供电可靠性存在的问题主要体现在以下几个方面:1、结构不合理;由于电网设计得不合理,而影响了电力负荷的转移、转供能力等,使供电可靠性降低。
2、配电网的过电压;电气设备在电网中运行必须承受工频电压、内部过电压及大气过电压的作用,特别是环境条件恶劣,早期建设的设施,先天不足、爬距不够,给电网的安全运行带来很大威胁。
在一些早期建设的配网中,绝缘靠一个针式瓷瓶,这是电网中绝缘等级较低的环节,它不能承受直击雷,感应过电压也会引起闪络。
10kv直流配电系统过电压与绝缘配合摘要:现阶段在我国配电网络建设过程中,直流配电网具有电能质量高、无需无功补偿等优良特质,同时由于直流配电网分布式能源接入的能力也促使其在发展过程中得到了社会各界的关注,而现阶段我国10KV直流配电系统运行过程中,出现了一些问题,影响了整体配电系统的正常运行,因此本文通过对过电压与绝缘配合技术的阐述,结合10KV直流配电系统实际运行情况,对系统中各设备绝缘水平及系统的安全性、技术性进行了简单的分析。
关键词:10KV直流配电系统;过电压;绝缘配合前言:某10KV直流配电网示范工程主要为两端电压供电结构,且整体系统为单机对称主接线方式,在系统两端,环流设备结构为MMC结构,而交流侧主要由10KV交流电网、联接变压器共同组成。
DC/AC换流器与交直流负荷、DC/DC换流器与交直流微网相互连接的形式形成了整体直流线路。
一、系统结构为了保证此10KV直流配电系统可以在单极接地故障出现后,可以维持一段时间的稳定状态,可利用交流侧连接变压器中性点经高阻接地方的措施,结合接地大电阻并联真空开关控制小电阻的应用,保证单极接地故障下整体直流配电系统具有一定的运行稳定。
在整体10KV直流配电网正常运行的过程中,可以采用2500Ω大电阻,促使直流配电网直流入地电流小于10A;而在整体10KV直流配电网出现单极故障时的情况下,可通过400Ω小电流的运行达到直流电压不平衡保护的目的,同时在故障电流达到50A后也可促使直流电网系统得到更加详细的故障位置信息,在达到差动保护故障定位需求后可进行小电阻的切除措施,从而维持整体系统平稳运行[1]。
二、10KV直流配电系统过电压技术及绝缘配合1、换流站交流侧工频过电压依据某直流工程规范的相关规定,换流站交流母线侧工频过电压应在5个周期以内,在此工程交流并联正常运行的情况下一般直流工程工频过电压控制措施可发挥良好的效用,但是当此工程换流站交流侧带直流系统孤岛运行时会在直流双极先后闭锁时出现暂时过电压,暂时过电压可高达1.57P.U.。
浅谈10KV高压配电设计中的常见问题摘要:10kv高压配电设计的技术性及规范性均较强,且其众多方面均收到国家强制性文件监督。
10kv高压配电设计设计必须把握的两个方面为:严格执行国家相关规程;最大程度满足地方供电部门具体要求。
若对以上两个方面把握不准,其势必会造成种种问题。
实践证明,若配电设计考虑不全面或设计内容不符合客观实际,其将对施工质量、施工进度及物业管理等方面造成不少负面影响。
在本案,笔者就10kv高压配电设计常见问题展开论述。
关键词:10kv;高压配电设计;常见问题;解决策略abstract: 10kv technology of high-voltage power distribution design and specification are strong, and many of its aspects have received national mandatory document supervision. two aspects of 10kv high voltage power distribution design must grasp: strict enforcement of relevant state regulations; the maximum extent to meet the specific requirements of the local power supply department. if the above two aspects are not allowed to grasp, it is bound to cause all sorts of problems. practice has proved, if the power distribution design consideration is not comprehensive or design content does not accord with the objective reality, it will cause many negative effects on the construction quality, construction schedule and property management etc..in this case, the 10kv high voltage power distribution design of common problems.key words: 10 kv; high voltage power distribution design; common problems; resolution strategy中图分类号:tm642+.1文献标识码:a 文章编号:2095-2104(2013)一、10kv配电网安全运行关键影响因素(一)关于10kv配电网内过电压及电气设备的作用,研究结果显示,其主要承受了电网运行中的大气过电压、内部过电压、工频电压的作用。
浅析10kv配电网如何安全运行摘要: 10kv 城市配电网是整个电网中规模最大、涉及面积最广的部分,10kv 配电网已成为电力系统供电能力、电能质量及供电可靠性等重要指标的最终体现。
随着配电网建设的逐步升级和加强,其结构日趋成熟,但也愈加庞大复杂。
电网不可避免地会受到故障的影响而导致停电,影响社会生活生产,甚至可导致危害国家安全的重大事故。
文章对影响10kv 配电网安全运行的主要因素进行分析,并提出有效的防治措施。
关键词:10kv配电网安全运行配电线路是电力输送的终端设备,是电力系统的重要组成部分。
配电线路由于点多、面广、线长,路径非常复杂,设备质量参差不齐,受气候、地理的环境影响较大,又直接面对用户端,供用电情况复杂,这些都直接或间接影响着配电线路的安全运行,造成设备故障居高不下,故障原因也远比输电线路复杂。
依据近段时间来配电运行故障分析,努力找出配电线路故障的一些客观规律,以预防配电线路故障造成的损失。
二、影响10kv 安全运行的主要因素1. 由于经济发展较快,原有的10kv 配电网已经不能满足供电可靠性的要求。
首先,原有的10kv配电网络以架空线为主,接线形式主要为单端电源供电的树枝状放射式,新建的工业开发区和商业住宅小区则通常采用环网供电,电源有的是从就近的架空线上取得。
其次,由于在规划网架未完善之前,部分用户急于用电,按规划实施一步到位投资难以落实,因此接线存在一定的临时性。
另外,沿主要交通道路的架空线走廊附件,新建筑物施工工地多,直接威胁线路运行安全。
总之,城区尤其是老城区的10kv 配电网络单薄、转供电能力差、地形复杂、接线较乱、事故率高、供电可靠性低。
另外,随着国民经济的发展,20 世纪60、70 年代建设的变电站10kv 设备、各路出线的容量及安全性能均已不适应用电负荷和经济发展的需要。
其明显的缺陷是: 城区变电站大多数是该区域电网中的枢纽站,10kv 系统出线多、负荷大、运行年久。
架空线路过电压保护技术在纯梁配电线路中的应用[摘要]配电线路雷害事故频繁发生,严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全。
因此,结合配电线路运行与雷害发生情况,提高配电线路的防雷保护措施具有相当重要的实际意义。
架空线路防雷过电压保护器有效防止6-10kv架空线雷击断线和绝缘子闪络,避免系统失压和继电保护动作跳闸情况的发生,进而提高供电质量保证正常供电,增加经济效益,提高供电可靠性。
[关键词]配电线路;雷击;过电压保护中图分类号:tg333.7 文献标识码:a 文章编号:1009-914x (2013)13-0190-016-10kv配电线路是油田系统中一个重要组成部分,其安全可靠性直接影响到油田的持续生产和广大居民的生活用电。
而配电线路雷害事故频繁发生,严重危害了配电网的供电可靠性和电网安全。
因此,结合配电线路运行与雷害发生情况,提高配电线路的防雷保护措施具有相当重要的实际意义。
一、雷击的特点和引起配电线路跳闸原理通常所谓雷击是指一部分带电的云层与另一部分带异种电荷的云层,或者是带电的云层对大地之间迅猛的放电。
架空输电线路在附近出现对地雷击时极易产生感应过电压,当雷云出现在线路上方时,线路上由于静电感应而积聚大量异性的束缚电荷,当雷云对地放电时,线路上的束缚电荷被释放而形成自由电荷向线路两端释放,形成高电位的过电压,可高达几十万伏,低压线路的感应过电压也可达几万伏,对供电系统危害极大。
1、雷击引起配电线路跳闸原理纯梁油区配电线路雷害事故主要由感应雷电过电压引起,当雷击架空裸导线产生巨大雷电过电压时,就会沿导线寻找电场最薄弱点的绝缘子沿面放电形成闪络,最后工频电弧向绝缘子根部的金属发展后形成金属性短路通道,引发线路跳闸事故。
6-10kv配电线路绝缘水平直接影响了配电线路的耐雷水平,现有的6-10kv配电线路的中性点运行方式无法有效地解决线路雷击建弧率问题,配电设备防雷保护措施不完善,上述问题造成了6-10kv配电线路较为严峻的防雷形势,从而造成跳闸事故的频繁发生。
探究自动跟踪补偿消弧装置对电网的作用摘要:目前,自动跟踪补偿消弧装置在电网系统中应用的比较广泛,而且这种现代化的自动控制装置和传统的消耗装置而言,它有着更好的性能,对供电可靠性的提升更大。
这不但有利于我国电力系统行业的发展,还促进社会经济的进行,从根本上提高了供电的可靠性,也使得我国的电网技术得到了进一步的提升。
但是,由于电网自身的结构、消耗装置的内部结构以及电网系统的运行方式等各种因素的影响,这也使得自动跟踪补偿消耗装置在电网运行过程当中存在着一定的问题,这些问题也直接影响到了供电的稳定性,给我国的电力工程发展有着一定的影响。
本文通过对自动跟踪补偿消耗装置在电网运行中的作用进行探讨,总结了自动跟踪补偿消弧装置在电网运行当中的应用,以供同行参考。
关键词:消耗装置;过电压防护;接地线的选定随着科技的不断发展,自动跟踪消耗装置在电网系统中的应用越来越广泛,而且在不断的实践中,还开发出了许多的形式,而这些形式适用于不同的配电网系统中,而且他们都有着各自的优缺点。
因此,我们在进行自动跟踪消耗装置选用的时候,我们要根据电网的实际情况选取,而且要对其进行严格的分析,以免在使用过程中造成不必要的影响,给供电设备的正常供电带来一定的困难。
所以,我们在进行选有的时候要从电网和自动跟踪消弧装置的各个方面进行考虑,比如电压的防护措施,接地方法的选择等,这些都是造成问题发生的主要因素,因此我们要从各个方面对其进行分析处理,以免在实际运行中出现不必要的损失。
一、对电网的影响电缆在实际应用的工程当中,主要是根据电网的三相对地电容来对电力的平衡进行处理,当这三相三角的排列架上线路的电力出现相处较大的时候,就会对电网,造成一定的影响,而电网有时也会出现单相负荷无法进行全面输出的情况,这也给电网的实际运行带来了一定的影响,从而使得供电系统的可靠性出现了一定的问题。
由此可见,对电网造成影响的主要因素就是单相供电变压器在运行的时候,内部结构或者其他方面没有进行合理的处理,其实不够完善。
配电房配电设备的保护措施摘要:作为电力系统的核心,配电系统工作的可靠性、安全性、有效性将直接影响到电力系统的运行。
配电变压器是配电系统中根据电磁感应定律变换交流电压和电流而传输交流电能的一种静止电器。
通常安装在电线杆、台架或配电所中,一般将6~10千伏电压降至400伏左右输入用户。
所以我们有必要从保护配置技术角度和日常运行管理两大方面来谈谈配电变压器的保护措施及其注意事项,以保证配电变压器正常运行,保证用户安全用电。
关键词:配电房;配电设备;配电变压器;保护措施1配电变压器损坏原因分析。
1.1 长期实践证明配电变压器内损坏,不管程度如何,大都是绝缘结构、绝缘介质(电缆纸、变压器油等)在很多因素(如温度、电气、化学和机械等,的作用下,而遭到损坏的。
温度是配电变压器运行中最常遇到的因素。
它是由介质损失和变压器的铜铁损而引起的。
除正常运行温度外,还会碰到过载和短路时产生的过电流引起的温度骤升(短路时短路电流达到额定电流的25~30倍。
因而,铜损将达到额定电流时几百倍,使绕组温度上升非常迅速)。
变压器的固体绝缘介质在温度作用下,将会失去水份、变脆、机械强度下降。
若温度持续上升,使发热量不断增加,形成恶性循环使绝缘介质进一步烧熔、烧裂、烧焦,直至完全破坏。
这就是所谓的热击穿。
发生热击穿的时间较慢,一般要经历数小时的时间。
但当突发短路时,所经历的时间比较短,当有适合的保护时,不会发生热击穿。
1.2 电气作用也是配电变压器运行中经常耐受的因素。
变压器的绝缘,除了长期承受工作电压外,而且还将短时或瞬时承受内部过电压和大气过电压的作用。
工作电压的作用是长期的,主要从绝缘簿弱的部位局部放电,从而发展为电化学击穿。
而过电压的作用,主要是产生积累效应,使少化程度逐步扩大,最后导致电击穿。
1.3 化学作用通常也是配电变压器运行中往往不可避免的因素。
化学作用主要是指氧化,水解和生成沉淀物的过程。
例如固体绝缘介质、变压器油接触空气后,在温度的共同作用下,可引起氧化析出沉淀物,腐蚀、影响绝缘,使其发生化学变化;导致老化最后以击穿的形式而破坏。
10kV架空配电线路电压损失和功率损失估算摘要:随着各领域的发展越来越好,电力系统的运营管理也不断的改革,但与此同时,复杂的线路规划和电力设备也对电力系统的安全性和稳定性提出更高的要求,因此预防线路短路过电压的技术水平也必须得到相应的提升。
如今10kV 架空配电线路的数量较大,因此,其线路的运行稳定性对于整个电网服务水平的提升具有十分重要的作用,短路故障是10kV架空配电线路常常出现的问题。
因此,需要对10kV架空配电线路进行过电压的分析与计算。
一旦发生10kV架空配电线路的短路故障,不单单会使得线路出现一定的损坏,还会影响到电网中设备的正常使用。
关键词:10kV架空配电线路;电压损失;功率损失估算引言在10kV配电网线路日常运行中,过电压保护器最主要的作用是对大气过电压以及内部操作过电压问题做出有效的保护。
过电压保护器设备如果出现故障,其造成的影响相当严重。
因此,必须要提高对过电压保护器设备的日常运行维护重视程度,对运行过程中出现的故障问题进行研究,并通过科学合理的方式提出有效的解决方案。
1 10kV架空配电线路施工中加强技术管理的重要性10kV架空配电线路的施工是电力系统建设施工中的重要内容,在我国的电力系统施工中,10kV架空配电线路施工占有较大比重。
但由于10kV架空配电线路具有施工地域较广、距离较长,施工材料参差不齐,在运行过程中必然要受到自然、人为等众多因素的干扰。
因此,在线路施工中加强施工技术管理,不仅是为了满足施工质量安全可靠的要求,保证10kV架空配电线路工程施工质量,还可为施工人员的安全提供有力保障,更能为电力系统的安全稳定运行,提高10kV 架空配电线路运行效率,确保使用功能和延长使用寿命提供保证。
210kV架空配电线路故障原因2.1自然因素(1)对10kV架空配电线路制造影响的要素中,自然灾害的影响排到首位,特别是雷击。
这是因为10kV配电电路设计,主要是使用天线,如果周边没有高层建筑和结构等,挡住了10kV架空配电线路,使其容易受到雷电攻击,引起10kV架空配电线路的问题出现,问题的出现,主要是因为低水平的绝缘,包括电线和不合理的接触不良,避免雷电设备安装、接地电阻不符合标准等。
电力系统接地概述:1.接地类型(1) 功能性接地: 为保证电力系统和电气设备达到正常工作要求而进行的接地,又称工作接地。
小电流接地:中性点不接地、中性点经消弧线圈接地;大电流接地:中性点直接接地、中性点经电阻接地。
(2) 保护性接地: 为了保证电网故障时人身和设备的安全而进行的接地。
安全保护接地:为防止人体受到间接电击,而将电气设备的外露可导电部分进行的接地。
过电压保护接地:为防止过电压对电气设备和人身安全的危害而进行的接地,如防雷接地。
防静电接地:为了消除静电对电气设备和人身安全的危害而进行的接地。
(3)保护接零: 在中性点直接接地的低压电网中,把电气设备的外壳与接地中线(也称零线)直接连接,以实现对人身安全的保护。
(4) 功能性与保护性合一的接地(如屏蔽接地) 。
二、接地的有关概念⏹接地与接地装置接地是指电气设备为达到安全和功能需要为目的,将其某一部分与大地之间作良好的电气连接。
⏹(二) 不对称短路引起的工频电压升高 当系统中发生单相或两相接地故障时.非故障相的电压将会升高。
由于单相接地故障概 率较大,因此系统是以单相接地工频电压升高的数值来确定阀式避雷器的灭弧电压的。
单相接地故障时,故障点三相电流和电压是不对称的,设线路A 相接地,故障点f 处的特征条件为...fAfB fC UI I ⎫=⎪⎪⎪=⎬⎪⎪=⎪⎭(4-9-7) 校对称分量关系可作出图4-9-11所示的复合序网图。
各序分量的电压平衡关系为...111..222..fA fA A fA fA fA fA E UIZ UIZ UIZ ∑∑∑⎫-=⎪⎪-=⎬⎪⎪-=⎭(4-9-8)图4-9-11 单相接地电力图根据单相接地故障时的边界条件,...12fA fA fA II I ==,...120fA fA fA U U U++=以及...12f A f A f A U U U==,并将式(4-9-8)代入,可得非故障相故障处的对地电压:.2220120[()(1)]A f BE a a Z a Z U X X X ∑∑∑∑∑-+-=++ (4-9-9).220120[()(1)]A f CE a a Z a Z U Z Z Z ∑∑∑∑∑-+-=++ (4-9-10)对于较大电源容量的系统,12Z Z ∑∑=,若忽略将序阻抗小的电阻分量,则式(4-9-9)、 (4-9-10)可改写为22..1010()(1)2A fCa a X a X UE X X ∑∑∑∑-+-=+22..1010()(1)2A fBa a X a X UE X X ∑∑∑∑-+-=+ (4-9-11)由式(4-9-11)可求出f B U 、f CU 的模值为012fBfCA UUX ∑∑==+ ⎪⎝⎭(1)A K E = (4-9-12)式中 (1)K 为单相接地系数.也称相电压升高倍数。
配电网的内部过电压防护 Xia Zhen-Fei1 Longyuan Inner Mongolia Wind Power Co., Ltd. , Inner Mongolia Hohhot 010080; 摘要:配电网通常是指63kV及以下的电压等级,直接向广大用户馈电的电力网。 配电网的过电压问题与高压、超高压电网是有区别的。在内部过电压方面,要注意特有的内部过电压问题,以及与高压电网相比,易发生的断线引起的谐振过电压问题。这些过电压问题严重地威胁着电气设备的绝缘和电网的安全性。因此,只有系统地分析这些过电压问题的形成过程及其影响因素,才能合理有效地采取防护措施,保证电网安全可靠运行。 关键字:配电网;过电压;内部过电压;防护措施 Abstract: Distribution network usually refers to the 63 kV and under voltage levels, and directly feeds to the broad masses of users of the network. Compared with the high voltage and ultrahigh voltage power grid, the overvoltage problems are different. At the internal overvoltage aspects ,we should pay attention to special overvoltage problems, as well as compared with high voltage power grid, being vulnerable to break causes resonance overvoltage. These overvoltage problems seriously threaten the electrical equipment insulation. Only the system analyses the formation process of the overvoltage and the influencing factors, and can it reasonably take protective measures to ensure the safe operation of the power grid. Key words: distribution network; overvoltage; internal overvoltage; protective measures 0引言
配电网具有设备多和分布广的特点,它直接担负着向广大用户供电的任务。如配电网中发生过电压事故,不但会影响用户用电,而且还可能威胁人身安全。电力系统的工作可靠性是和过电压的大小密切相关的。如果发生了过电压,可能会造成电力系统绝缘或保护设备损坏。一般来说,过电压分为外部过电压和内部过电压,内部过电压包括操作过电压,谐振过电压和工频过电压。下面作介绍,并提出相应的防护措施。 1 配电网操作过电压
在电力系统中,常用的储能元件是电感和电容元件。操作过电压是指,当工作状态由于操作事故而发生变化时,将发生振荡过程,在这个过渡的过程中,由于电感中的磁场能会在某一瞬间转化为电容中的电场能,从而产生几倍于电源额定电压的过电压。操作过电压一般会在几ms至几十ms后就会消失的。 形成操作过电压主要取决于电力系统的本身属性。因此,这种过电压的幅值大小一般与其电源额定电压成正比关系。过电压的幅值大小主要是由高相电压幅值的倍数来表示。操作过电压的幅值与电气设备的本身属性,以及系统本身的结构参数、运行操作和故障类型等因素都有着关系,因此,它是随机的。在不接地的电力系统中,操作过电压主要分为弧光接地过电压,开断感性负载引起的过电压和投切容性负载引起的过电压等]1[。 目前,城市与农村的电网改造已经在我国大范围的推广。特别是网络的结构参数以及运行参数,它们都发生了变化。其主要表现在线路中的电容电流增大,电缆线路增多,配变容量增大,输电线路的条数增加,每条线路的负荷电流减小,以致一部分线路在低峰时段,成为了空载运行的线路和空载运行的配变。 1.1 分闸空载线路过电压
切空线是电力系统中常有的操作。在开断过程中,若断路器发生重燃,使线路积累了电荷,并引起电磁振荡,会出现过电压。这种过电压不止幅值高,且持续时间长,可达0.5~1个工频周期以上,是220kV及以下电网确定操作绝缘水平的依据。 限制空载线路分闸过电压的措施: (1)、提高断路器的灭弧性能,特别是提高切断小电流或者是电容电流的性能,减少电弧重燃的可能性; (2)、在线路末端和电缆分支箱中加装避雷器降低过电压的倍数。 1.2 合闸空载线路过电压
空载运行的线路引起的合闸过电压是决定超高压电网绝缘水平的重要因素。空载线路的合闸过电压有两种形式:一是具有计划的合闸运行,合闸后,在线路上,各节点电压由初始零值变到工频稳态电压值,这个工频稳态值主要取决于电容效应,这个过程出现了振荡过电压。另一种是重合闸运行,由于残余电压的存在,三相重合闸引起的过电压要比计划性合闸运行下的过电压更为严重]2[。 1.3 空载变压器分闸过电压
在电力系统运行中,常有电感性负载的分闸操作,在这些操作过程中可能会出现幅值较高的过电压。 在电力系统中,感性负载主要是空载运行的配变和电源变压器。当切断感性负载时,就会引起内部过电压,这其中缘由主要取决于开关的截流,正是因为分段开关的这种作用,使得线路电感上储存的磁场能转变为线路电容中储存的电场能,从而产生分空变过电压。尤其对中性点不接地的空载配变被切断时,所产生的过电压要到达4~7倍的高电压。 因为切断空载运行的配变引起的过电压频率高,能量小,较易限制。因此其常采用的限制措施为,投入运行能够防止引起大气压过电压的避雷器,一般情况下它是不允许退出运行的。 1.4 间歇性接地过电压
在中性点非接地的系统中,当发生单相接地短路时,经常会有电弧出现。因为系统中电容和电感的存在,使得一部分输电线路之间发生振荡的情况。只有当过振荡零点和工频稳态零点时,电弧才可能达到瞬时熄弧。当故障相的电压升高时,电弧又将重新燃起,这样就会在各相中发生内部过电压。目前,我国电力行业的标准——DL\T620一1997“交流电气装置的过电压保护和绝缘配台”中规定:3~lO kV的系统是不允许直接和发电机连接的,而是由架空线构成的。当发生单相接地短路时,其电容电流大于10A,并且又需要在接地短路下运行时,中性点需要通过消弧线圈进行接地。当单相接地短路发生时,特别容易转变成为两相接地故障和三相接地故障]3[。 在中性点非接地系统中,由弧光接地引起的过电压事故发生的概率高,事故持续发生的时间长,引起的内部过电压的幅值倍数达3.5倍。由于其电容电流过大,以致电弧不能熄弧。 根据运行的经验可以得到:弧光接地过电压和其他谐振过电压都会可能得ZnO避雷器被击穿而损坏。 限制由弧光接地引起的过电压的措施主要是在中性点上采用消弧线圈接地的方式。在中性点上采用消弧线圈接地,能够实现故障的快速切除,过电压持续时间得到缩短.从而达到弧光接地过电压得到抑制的目的,这样就避免了事故扩大发生。同时,与中性点经小电流接地相比,经消弧线圈接地时,当发生单相接地短路时,电弧电流将大大减小,而且还不会出现不稳定的过电压。总的来说,运行的优势是明显的。 1.5 解列过电压
在多电源供电系统中,由于某种原因(如线路发生接地故障)而失去稳定时,线路两侧电源的电动势将产生相对摆动(失步)。为了避免事故扩大而将系统解列,则可能会在单端的空载线路上出现解列过电压。 2 配电网工频过电压
工频过电压是形成操作过电压的基础,工频过电压发生振荡后能够产生操作过电压。工频过电压幅值越大,操作过电压就越大。由于避雷器的额定电压取决于工频过电压,所以工频过电压的幅值越大,则避雷器的额定电压就越大,其相应的残压值也就越大。因此,工频过电压也就决定了配电网的操作水平和雷电绝缘水平]4[。 常见的几种重要的工频过电压有:空载线路电容效应引用的电压升高;不对称短路时正常相上的工频电压升高;甩负荷引起发电机加速而产生的电压升高等。 2.1 电容效应
线路上的电容效应是指在电源电动势的作用下,在电感元件和电容元件的串联回路中,当线路上的电容值高于电感值时,线路上的容性电流在电感上产生的电压将会抬高电容上的电压的一种现象。 2.2 不对称接地引起的工频过电压
当线路中发生不对称接地时,可能使键全相的工频电压有所升高。统计表明,单相接地是主要的故障形式,所引起的电压升高一般最为严重,仍是选择避雷器额定电压的主要依据。 3 配电网谐振过电压
在电力系统中,存在着很多电感元件和电容元件,主要的电感元件有变压器,电抗器,互感器,消弧线圈,发电机和输电线路等,而主要的电容是线路对地和相间电容,并联电容器组提供的电容,串联电容器组提供的电容以及高压设备上的杂散电容。当电力系统发生操作故障或者发生短路故障时,这些电感元件和电容元件要形成振荡的回路,在电源电动势的作用下,会发生谐振的情况,从而导致谐振过电压在电力系统中发生。与操作过电压相比,谐振过电压的持续时间要相对较长些,有可能到谐振的条件被破坏后,接着才进行不稳定运行。其次,谐振过电压的幅值很大,理论值是无穷大的]5[。 3.1 线性谐振
发生线性谐振的回路是由不带铁芯的电感元件或励磁特性接近线性的带铁芯的电感元件和电容元件构成的.在具有正弦信号的电源电动势作用下,当系统的谐振频率与电源的额定频率相等或相接近时,将会发生线性谐振。在消弧线圈中产生的线性谐振是类似于弧光接地过电压。对于接消弧线圈的系统,只要让消弧线圈处于脱谐度不大的工作状态,或者是事故时断路器处于非全相运行状态,使得容抗大于感抗,谐振条件不满足,线性谐振过电压就不会发生。 3.2 非线性的铁磁谐振过电压
在电力系统中,发生铁磁谐振过电压往往是由于线路的折断,断路器发生非全相的运行等工作状态,并且这些都属于谐振过电压。若系统中发生中性点移动、负载变压器的相位方向发生反转、电流的大小突增、绕组铁芯中发出响声、电流流过导线时发出微弱的电晕声等现象时,很大程度上发生了传递过电压。发生非全相动作时,可以组成各式各样的谐振回路。由空载或轻载运行的负荷变压器的电感和消弧线圈的电感为谐振回路提供电感参数。回路的电容是由线路对地或相间电容以及绕组的杂散电容等提供。在不同的参数条件下,可能会出现基频谐振、分频谐振以及高频谐振的现象。 当发生的是基频谐振时,将会产生三相对地的不平衡电压,将可能会出现两相降低、一相升高,或者是一相降低、两相升高,或者是三相升高的情况。在变压器的负载侧,由于三相绕组的负序电压是主要的部分,以致三相的相序出现反倾的现象。实践证明,有可能产生高次谐波。谐振过电压的理论幅值一般到无穷大。 当发生分频谐振时,频率值是工频的二分之一倍,互感器的励磁阻抗变为原值的二分之一,以致铁芯中的励磁电流增幅很大,互感器出现过度饱和的现象,这样过电压的幅值倍数被限制到了2倍以下,这样就不可能出现危险的情况了。 谐振过电压事故在各种电压的电网中都会产生,在不少电网中曾严重地影响安全运行。 谐振过电压的持续时间长,一般可达十分之几秒以上,甚至长期存