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接地點電容電流超標的危害與預防

字號+ 作者:admin 來源:未知 2010-07-14 18:42 我要評論( )

接地點電容電流超標的危害與預防 曹法明 單相接地 電容電流超標的危害 隨著供電網絡的發展,特別是在城區、開發區和大型工廠內部等電纜線路日益增多,系統單相接地電容電流不斷增加。當發生單相金屬性接地故障時,流過故障點的短路電流為全部線路對地電容電

接地點電容電流超標的危害與預防
曹法明


  單相接地

  電容電流超標的危害

  隨著供電網絡的發展,特別是在城區、開發區和大型工廠內部等電纜線路日益增多,系統單相接地電容電流不斷增加。當發生單相金屬性接地故障時,流過故障點的短路電流為全部線路對地電容電流之和。由于接地電流和正常時的相電壓相差90度,在接地電流過零時加在弧隙兩端的電壓為最大值,造成故障點的電弧不易熄滅,常常形成熄滅和重燃交替的間歇性和穩定性電弧。間歇性弧光接地能導致危險的過電壓,而穩定性弧光接地會發展成相間短路,嚴重威脅電網的安全運行。

  當發生間歇弧光接地時,可能引起高達3.5倍相電壓的弧光過電壓,引起多處絕緣薄弱的地方放電擊穿和設備瞬間損壞。中壓系統的鐵磁諧振過電壓現象比較普遍,時常發生電壓互感器燒毀事故和熔斷器的頻繁熔斷,嚴重威脅著電網的安全可靠性。而穩定性弧光接地,電弧不能自滅,很可能破壞周圍的絕緣,發展成相間短路,造成停電或損壞設備的事故。

  接地電流的計算

  我國(6)10~35千伏系統一般采用中性點不接地運行方式,中性點不接地系統中發生單相接地故障時,規程規定允許暫時繼續運行的時間不超過2小時。電力行業標準DL/T620-1997《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》第3.1.2條規定,3~10千伏不直接連接發電機系統和35、66千伏系統,當單相接地故障電容電流超過下列數值又需在接地故障條件下運行時,應采用消弧線圈接地方式。

  (1)3~10千伏鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構成的系統和所有35、66千伏系統,10安。

  (2)3~10千伏電纜線路構成的系統,30安。

  接地電流與電壓、頻率和每相導線對地電容的大小有關,而每相導線對地電容與電網的結構(電纜或架空線)和線路長度有關。在實際應用中,接地電流可近似用下式計算:

  架空線路Ic=Ul/350(安)

  電纜線路Ic=Ul/10(安)

  式中U—電網的線電壓,千伏;l—電壓為U具有電聯系的線路長度,千米。

  從式中可以看出,系統發生單相接地故障時,電纜線路單相接地電容電流是架空線路的35倍。

  補償消弧線圈的選擇

  為了限制和減少系統單相接地電容電流,應采用中性點經消弧線圈接地方式,以消弧線圈的電感電流抵消接地點流過的電容電流,若調節合適,可以避免由電弧所引起的過電壓危害。

  (1)傳統的消弧線圈大多為手動調匝,必須在退出運行后才能調整,在運行中不能根據電網電容電流的變化及時進行調節;對運行方式經常變化,特別是電容電流變化范圍較大,采用手動的消弧線圈很難適應要求。由于傳統消弧線圈沒有自動檢測系統,不能實時測量電網對地電容電流和位移電壓,當電網運行方式或電網參數變化后靠人工計算電容電流,誤差很大,不能及時有效地控制殘流和抑制弧光過電壓。

  (2)隨著電力電子技術的發展,微機自動跟蹤消弧裝置不斷完善并逐漸推廣應用,有效地解決了變化較為頻繁的電網接地電流補償技術難題。例如,齊魯制藥臨邑分公司35千伏變電站10千伏母線側采用的是許繼電抗器有限公司生產的智能型自動調諧消弧線圈接地補償成套裝置,該裝置是把接地變壓器、消弧線圈、微機控制屏等設備組成一體,成套性強,節省了元件內部以及元件之間的相互聯接的母線等。

  該裝置手動、自動切換靈活,操作簡單、應用范圍廣,可采用過、欠、全補償方式。具有實時在線電容電流監測、自動跟蹤補償、過電壓抑制、自動進行調節等功能。裝置采用預調節方式,正常運行時消弧線圈已預調至系統所需補償的電流檔位,當系統接地時及時補償電容電流,真正實現零響應。正常運行中可顯示消弧線圈的檔位、補償方式(過補、欠補、全補)、殘流大小、系統電容電流大小,中性點位移電壓;接地時可顯示接地線路編號、接地零序電壓、接地零序電流、接地發生時間、接地累計時間等。

  新型消弧線圈的使用,將大大克服傳統消弧線圈的缺點,對抑制間歇性電弧過電壓,消除電磁式壓變飽和引起的鐵磁諧振過電壓,降低故障跳閘率、維護電網安全起到了良好的效果。

  鏈 接

  大電流與小電流接地系統的判斷

  問題:我們工廠是10千伏自備電廠,高低壓都是單母線分段,發電機出口經斷路器接母排,發電機中性點均不接地,所有廠變中性點都是直接接地的,那么是屬于大電流接地系統還是小電流接地系統?

  回答:中性點不接地或經消弧線圈接地的系統,當發生單相接地故障時,由于不能構成短路回路,接地電流往往比負荷電流小得多,所以這種系統稱為是小電流接地系統;而中性點直接接地或經小電阻接地的系統,當發生單相接地故障時,接地電流近似于單相短路電流應而稱之為大電流接地系統。

  在我國,常見的6~35千伏系統就是小電流接地系統,而110千伏及以上電壓等級的系統,0.4千伏系統都是大電流接地系統;因此,貴廠的10千伏系統是小電流接地系統,而廠內的380伏系統是大電流接地系統。

  導線與導線之間,導線與大地之間,形成了電容。正常運行時,三相電容電流平衡對稱,顯示不出來,而當發生單相接地時,三相平衡關系被打破,就顯示出電容電流了,在中性點不接地系統中,就用消弧線圈補償這個電容電流。

 

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