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接地点电容电流超标的危害与预防

字号+ 作者:admin 来源:未知 2010-07-14 18:42 我要评论( )

接地点电容电流超标的危害与预防 曹法明 单相接地 电容电流超标的危害 随着供电网络的发展,特别是在城区、开发区和大型工厂内部等电缆线路日益增多,系统单相接地电容电流不断增加。当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流为全部线路对地电容电

接地点电容电流超标的危害与预防
曹法明


  单相接地

  电容电流超标的危害

  随着供电网络的发展,特别是在城区、开发区和大型工厂内部等电缆线路日益增多,系统单相接地电容电流不断增加。当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流为全部线路对地电容电流之和。由于接地电流和正常时的相电压相差90度,在接地电流过零时加在弧隙两端的电压为最大值,造成故障点的电弧不易熄灭,常常形成熄灭和重燃交替的间歇性和稳定性电弧。间歇性弧光接地能导致危险的过电压,而稳定性弧光接地会发展成相间短路,严重威胁电网的安全运行。

  当发生间歇弧光接地时,可能引起高达3.5倍相电压的弧光过电压,引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏。中压系统的铁磁谐振过电压现象比较普遍,时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断,严重威胁着电网的安全可靠性。而稳定性弧光接地,电弧不能自灭,很可能破坏周围的绝缘,发展成相间短路,造成停电或损坏设备的事故。

  接地电流的计算

  我国(6)10~35千伏系统一般采用中性点不接地运行方式,中性点不接地系统中发生单相接地故障时,规程规定允许暂时继续运行的时间不超过2小时。电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第3.1.2条规定,3~10千伏不直接连接发电机系统和35、66千伏系统,当单相接地故障电容电流超过下列数值又需在接地故障条件下运行时,应采用消弧线圈接地方式。

  (1)3~10千伏钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35、66千伏系统,10安。

  (2)3~10千伏电缆线路构成的系统,30安。

  接地电流与电压、频率和每相导线对地电容的大小有关,而每相导线对地电容与电网的结构(电缆或架空线)和线路长度有关。在实际应用中,接地电流可近似用下式计算:

  架空线路Ic=Ul/350(安)

  电缆线路Ic=Ul/10(安)

  式中U—电网的线电压,千伏;l—电压为U具有电联系的线路长度,千米。

  从式中可以看出,系统发生单相接地故障时,电缆线路单相接地电容电流是架空线路的35倍。

  补偿消弧线圈的选择

  为了限制和减少系统单相接地电容电流,应采用中性点经消弧线圈接地方式,以消弧线圈的电感电流抵消接地点流过的电容电流,若调节合适,可以避免由电弧所引起的过电压危害。

  (1)传统的消弧线圈大多为手动调匝,必须在退出运行后才能调整,在运行中不能根据电网电容电流的变化及时进行调节;对运行方式经常变化,特别是电容电流变化范围较大,采用手动的消弧线圈很难适应要求。由于传统消弧线圈没有自动检测系统,不能实时测量电网对地电容电流和位移电压,当电网运行方式或电网参数变化后靠人工计算电容电流,误差很大,不能及时有效地控制残流和抑制弧光过电压。

  (2)随着电力电子技术的发展,微机自动跟踪消弧装置不断完善并逐渐推广应用,有效地解决了变化较为频繁的电网接地电流补偿技术难题。例如,齐鲁制药临邑分公司35千伏变电站10千伏母线侧采用的是许继电抗器有限公司生产的智能型自动调谐消弧线圈接地补偿成套装置,该装置是把接地变压器、消弧线圈、微机控制屏等设备组成一体,成套性强,节省了元件内部以及元件之间的相互联接的母线等。

  该装置手动、自动切换灵活,操作简单、应用范围广,可采用过、欠、全补偿方式。具有实时在线电容电流监测、自动跟踪补偿、过电压抑制、自动进行调节等功能。装置采用预调节方式,正常运行时消弧线圈已预调至系统所需补偿的电流档位,当系统接地时及时补偿电容电流,真正实现零响应。正常运行中可显示消弧线圈的档位、补偿方式(过补、欠补、全补)、残流大小、系统电容电流大小,中性点位移电压;接地时可显示接地线路编号、接地零序电压、接地零序电流、接地发生时间、接地累计时间等。

  新型消弧线圈的使用,将大大克服传统消弧线圈的缺点,对抑制间歇性电弧过电压,消除电磁式压变饱和引起的铁磁谐振过电压,降低故障跳闸率、维护电网安全起到了良好的效果。

  链 接

  大电流与小电流接地系统的判断

  问题:我们工厂是10千伏自备电厂,高低压都是单母线分段,发电机出口经断路器接母排,发电机中性点均不接地,所有厂变中性点都是直接接地的,那么是属于大电流接地系统还是小电流接地系统?

  回答:中性点不接地或经消弧线圈接地的系统,当发生单相接地故障时,由于不能构成短路回路,接地电流往往比负荷电流小得多,所以这种系统称为是小电流接地系统;而中性点直接接地或经小电阻接地的系统,当发生单相接地故障时,接地电流近似于单相短路电流应而称之为大电流接地系统。

  在我国,常见的6~35千伏系统就是小电流接地系统,而110千伏及以上电压等级的系统,0.4千伏系统都是大电流接地系统;因此,贵厂的10千伏系统是小电流接地系统,而厂内的380伏系统是大电流接地系统。

  导线与导线之间,导线与大地之间,形成了电容。正常运行时,三相电容电流平衡对称,显示不出来,而当发生单相接地时,三相平衡关系被打破,就显示出电容电流了,在中性点不接地系统中,就用消弧线圈补偿这个电容电流。

 

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