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摘要:本文就10kv配电系统中性点接地方式进行了探讨,针对中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经电阻接地3种方式的特点展开了系统深入的分析研究,并详细概述了所得的结论,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
关键词:10kv配电系统;中性点接地方式;探讨
0.引言
电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术课题,它不仅涉及到电网本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择,而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。在目前的配电系统中,中性点接地方式有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经电阻接地三种,当然每一种中性点接地方式各有其特点和优缺点,因此,若想发挥出每一种中性点接地方式最大的用处,就要因地制宜地确定配电网中性点接地方式。本文就10kv配电系统中性点接地方式进行了探讨,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
1.中性点不接地
中性点不接地方式实际上可以看作是经容抗接地,该容抗由电网中的架空线路、电缆线路、电动机和变压器绕组等对地耦合电容组成。当发生单相接地故障时,会有以下几个特点:
(1)三相对地电压不再对称,故障相对地电压为零,非故障相对地电压升高到线电压的值,即升高到相电压的 倍;
(2)接地电流是正常运行时每相电容电流的3倍;
(3)线电压的大小和方向不变,保持对称,相位仍然互差120°,并且不影响三相负荷的正常运行。
虽然配电系统若安装的是中性点不接地方式,那么将能够确保系统在发生单相故障时能够继续运行,不出现立即停止供电现象,系统的供电安全性较高。然而,若整个系统长期处在带接地故障运行,那么那些没有带故障的相电压就会有持续升高现象,电压升高后就会损害到设备绝缘部位,最后造成绝缘部位击穿,形成两相故障,威胁整个配电网的安全运行。若以这种带接地故障不能持续2h以上。
另外,这种中性点保护接地系统虽然在发生单相故障后能够继续运行,不会立即出现短路现象,但是由于故障出现后接地点就会开始有接地电流流过,这种故障后产生的接地电流最终会形成电弧。虽然这种电弧在接地电流比较小的情况了不会变大,而是自行熄灭。但是若接地电流量比较大,那么这种电弧就会慢慢变大,最后形成稳定的电弧,这种电弧会容易烧毁到设备,最后诱发三相短路,严重威胁整个系统安全。
2.中性点经消弧线圈接地方式
所谓经消弧线圈接地方式就是中性点和地面是通过消弧线圈实现相互连接的形式。消弧线圈实际上是一种电感线圈,只是比普通的电感线圈多了一个铁芯。这种线圈具有电阻小但电抗极大的特点。一般在配电网正常运行过程中,消弧线圈中性点和地面两边的电位都是零,两端处在完全平衡的状态,不存在电压差,也没有电流通过。但是,当配电线网发生单相接地故障时,那么消弧线圈接地一端就会有大量的电容电流通过,与此同时中性点一端的电位点也开始发生偏移,如此也就造成原来电压平衡的状态发生失衡,出现电位差。在这种情况下出现电流会通过以感抗为主的消弧线圈,这种通过消弧线圈的电流也是感性电流。这个经过消弧线圈的感性电流还会继续流到接地回路上去,在流到接地回路后该电流会与接地点的电流相位产生相反作用。如此两者会自动的进行互相补偿,使得通过接地点的电容电流被逐渐消减,最后被减少的这一电流会继续流过接地点零点并熄灭电弧。且在熄灭后线圈还是能够发挥减小故障相电压的作用,从而使配电网持续供电2h左右。由于使用中性点经消弧线圈接地方式时故障发生后故障线路的电压还是能够保持不变,所以也就不会出现影响负荷运行的现象出现,最后也就能够使系统保持继续运行2h左右。因此,也就是说中性点经消弧线圈接地形式除了能够保障线路故障出现后让电网持续供电2h,保持电网供电的持续性之外,还能够在故障出现对一些威胁到接地电容电流安全的隐患进行最大限度的消除。
经消弧线圈接地方式虽然具有较多优点,但是为了能够使其发挥最大效应,在选择过程和应用过程中应该注意几个问题:(1)由于当经消弧线圈进行电流补偿后,整个接地点的电流就会开始变得很小,如此也就会导致接地点电流处在高频振荡的状态,在这种情况下若选择常规的继电保护装置對出现的故障进行判断难度非常大,所以一般在设置经消弧线圈接地时还需要同时安装一些小电流选线装置。目前,调查结果显示,很多经消弧线圈接地都设置有小电流选线装置,但是这些装置的准确率却比较低,大多就只是在60~70%之间,难以满足接地点电流较好时快速找出故障点的要求。所以,针对这种问题,除了要尽可能选用准确率高的小电流选线装置之外,还需要加强电网运行系统的日常巡检工作。(2)需要选择那些感抗小于电网对地容抗的消弧线圈。原因是若感性电流小雨接地电容电流,那么就会容易造成中性点电压持续升高,最后损害到设备。
4.结论
在总结以上分析结果并结合当前钢铁企业运行概况后可以确定钢铁企业10Kv配电网中性点接地方式的几点结论:
(1)新建且规模大的钢铁企业,选择中性点接地方式时建议选择经低电阻接地方式。这种接地方式最显著的特点就是能够在很短时间内就准确判断出现故障的线路并果断进行切除,确保在故障蔓延损坏整个电网设备之前就处理干净,非常的安全可靠。
5.结束语
综上所述,10kv配电网中性点接地方式的选择直接关系到整个电站的运行,关系到电网所有设备和人员的安全,在干扰通讯质量方面有显著影响。为了能够选择和应用一种科学合理的中性点接地方式,相关人员在选择之前必须要对整个配电网具体特点和发展水平进行深入探讨,并对技术和经济两方面进行比较分析之后选择一个电网现在和未来都能够发挥重大作用的接地方式,保障配电网安全。
关键词:10kv配电系统;中性点接地方式;探讨
0.引言
电力系统中性点接地方式是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术课题,它不仅涉及到电网本身的安全可靠性、过电压绝缘水平的选择,而且对通讯干扰、人身安全有重要影响。在目前的配电系统中,中性点接地方式有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地和中性点经电阻接地三种,当然每一种中性点接地方式各有其特点和优缺点,因此,若想发挥出每一种中性点接地方式最大的用处,就要因地制宜地确定配电网中性点接地方式。本文就10kv配电系统中性点接地方式进行了探讨,以期能为有关方面的需要提供参考借鉴。
1.中性点不接地
中性点不接地方式实际上可以看作是经容抗接地,该容抗由电网中的架空线路、电缆线路、电动机和变压器绕组等对地耦合电容组成。当发生单相接地故障时,会有以下几个特点:
(1)三相对地电压不再对称,故障相对地电压为零,非故障相对地电压升高到线电压的值,即升高到相电压的 倍;
(2)接地电流是正常运行时每相电容电流的3倍;
(3)线电压的大小和方向不变,保持对称,相位仍然互差120°,并且不影响三相负荷的正常运行。
虽然配电系统若安装的是中性点不接地方式,那么将能够确保系统在发生单相故障时能够继续运行,不出现立即停止供电现象,系统的供电安全性较高。然而,若整个系统长期处在带接地故障运行,那么那些没有带故障的相电压就会有持续升高现象,电压升高后就会损害到设备绝缘部位,最后造成绝缘部位击穿,形成两相故障,威胁整个配电网的安全运行。若以这种带接地故障不能持续2h以上。
另外,这种中性点保护接地系统虽然在发生单相故障后能够继续运行,不会立即出现短路现象,但是由于故障出现后接地点就会开始有接地电流流过,这种故障后产生的接地电流最终会形成电弧。虽然这种电弧在接地电流比较小的情况了不会变大,而是自行熄灭。但是若接地电流量比较大,那么这种电弧就会慢慢变大,最后形成稳定的电弧,这种电弧会容易烧毁到设备,最后诱发三相短路,严重威胁整个系统安全。
2.中性点经消弧线圈接地方式
所谓经消弧线圈接地方式就是中性点和地面是通过消弧线圈实现相互连接的形式。消弧线圈实际上是一种电感线圈,只是比普通的电感线圈多了一个铁芯。这种线圈具有电阻小但电抗极大的特点。一般在配电网正常运行过程中,消弧线圈中性点和地面两边的电位都是零,两端处在完全平衡的状态,不存在电压差,也没有电流通过。但是,当配电线网发生单相接地故障时,那么消弧线圈接地一端就会有大量的电容电流通过,与此同时中性点一端的电位点也开始发生偏移,如此也就造成原来电压平衡的状态发生失衡,出现电位差。在这种情况下出现电流会通过以感抗为主的消弧线圈,这种通过消弧线圈的电流也是感性电流。这个经过消弧线圈的感性电流还会继续流到接地回路上去,在流到接地回路后该电流会与接地点的电流相位产生相反作用。如此两者会自动的进行互相补偿,使得通过接地点的电容电流被逐渐消减,最后被减少的这一电流会继续流过接地点零点并熄灭电弧。且在熄灭后线圈还是能够发挥减小故障相电压的作用,从而使配电网持续供电2h左右。由于使用中性点经消弧线圈接地方式时故障发生后故障线路的电压还是能够保持不变,所以也就不会出现影响负荷运行的现象出现,最后也就能够使系统保持继续运行2h左右。因此,也就是说中性点经消弧线圈接地形式除了能够保障线路故障出现后让电网持续供电2h,保持电网供电的持续性之外,还能够在故障出现对一些威胁到接地电容电流安全的隐患进行最大限度的消除。
经消弧线圈接地方式虽然具有较多优点,但是为了能够使其发挥最大效应,在选择过程和应用过程中应该注意几个问题:(1)由于当经消弧线圈进行电流补偿后,整个接地点的电流就会开始变得很小,如此也就会导致接地点电流处在高频振荡的状态,在这种情况下若选择常规的继电保护装置對出现的故障进行判断难度非常大,所以一般在设置经消弧线圈接地时还需要同时安装一些小电流选线装置。目前,调查结果显示,很多经消弧线圈接地都设置有小电流选线装置,但是这些装置的准确率却比较低,大多就只是在60~70%之间,难以满足接地点电流较好时快速找出故障点的要求。所以,针对这种问题,除了要尽可能选用准确率高的小电流选线装置之外,还需要加强电网运行系统的日常巡检工作。(2)需要选择那些感抗小于电网对地容抗的消弧线圈。原因是若感性电流小雨接地电容电流,那么就会容易造成中性点电压持续升高,最后损害到设备。
4.结论
在总结以上分析结果并结合当前钢铁企业运行概况后可以确定钢铁企业10Kv配电网中性点接地方式的几点结论:
(1)新建且规模大的钢铁企业,选择中性点接地方式时建议选择经低电阻接地方式。这种接地方式最显著的特点就是能够在很短时间内就准确判断出现故障的线路并果断进行切除,确保在故障蔓延损坏整个电网设备之前就处理干净,非常的安全可靠。
5.结束语
综上所述,10kv配电网中性点接地方式的选择直接关系到整个电站的运行,关系到电网所有设备和人员的安全,在干扰通讯质量方面有显著影响。为了能够选择和应用一种科学合理的中性点接地方式,相关人员在选择之前必须要对整个配电网具体特点和发展水平进行深入探讨,并对技术和经济两方面进行比较分析之后选择一个电网现在和未来都能够发挥重大作用的接地方式,保障配电网安全。