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關于電力系統中性點接地整套的體系
國中壓配電網主要指666kV電壓等級的電網。曩昔,因為配電網容量較小,中性點主要選用不接地或消弧線圈的接地方法。隨著國民經濟的快速增長,人民生活水平的普遍提高,配電網的容量日益增大,廣大用戶對電網供電牢靠性的要求也越來越高。原有的中性點接地方法已越來越不能滿意電力體系的開展要求。中性點接地方法的斷定是一個涉及到供電安全牢靠性和連續性、配電網和線路結構、過電壓保護和絕緣合作、繼電保護方法、設備安全和人身保安、通訊攪擾、體系穩定等多方面要素的一個體系工程。不同區域、不同特色的配電網,不同的開展階段,這些要素和要求都不一樣,由此就需考慮選用不同的中性點接地方法。花環珠江電纜因而必需求事先全面剖析,進行充分的技術經濟比擬剖析,歸納考慮各種要素,才華斷定具體適合體系的中性點接地方法。
一、配電網中性點接地方法的剖析
一）中性點不接地方法剖析中性點不接地方法結構簡略,運轉便利,不需任何附加設備,出資少,適用于農村10kV架空線路為主的輻射形或樹狀形的供電網絡。當中性點不接地配電網發作單相金屬性接地毛病時,毛病相對地電壓下降為零,兩個非毛病相對地電壓將升高3倍,變為線電壓。此刻三個線電壓仍堅持對稱和大小不變,對用電設備的持續作業沒有什么影響,故規程規則,體系仍可以持續運轉2h,但要求各種設備的絕緣水平應按線電壓來設計。中性點不接地方法在單相接地毛病時仍能持續供電是一個很大的長處。但隨著配電網規劃的擴展,電網中電纜數量的增多,使電網對地電容電流大幅度增大。這樣單相接地毛病時毛病點的電弧不能自行平息,可能發作穩定或間歇性弧光過電壓,610kV體系中,因為對地電容電流過大而簡單發作電纜放炮、開關絕緣子爆炸等事端。因為母線絕緣監督用PT改型,其伏安特性的下降形成了普遍的鐵磁諧振過電壓現象,若一起伴有電弧間歇性擊穿就可能會形成PT被燒,甚至會開展成“火燒連營”嚴重事端。故中性點不接地方法在國配電網中僅是一種過渡方法。
二）中性點經消弧線圈接地方法剖析為克服中性點不接地電網在單相接地電流較大時簡單發作電弧接地而形成損害的缺陷,呈現了舊式消弧線圈接地的方法。依據《交流電氣設備的過電壓保護和絕緣合作》DL/T620-1997規則:關于架空線路單相接地電容電流小于10A 時,可選用中性點不接地方法,而大于10A 時,應選用經消弧線圈接地方法。中性點經消弧線圈接地配電網和中性點不接地配電網一樣,發作單相接地毛病時,可不當即跳閘,體系可持續運轉2h
電力體系中性點、中性點接地、中性點接地電阻柜（二）
但是舊式消弧線圈接地設備存在著以下的問題:
1只能運轉在過補償狀況,不能臨時運轉在欠補償狀況,更不能運轉在全補償狀況下。花環珠江電纜因為選用過補償方法,發作單相接地毛病時,流經毛病線路和非毛病線路保護設備處的零序電流都是本線路的電容電流,其方向均為母線指向線路,大小不同也不大。故零序電流保護和零序方向保護無法檢測出毛病線路。
2舊式消弧線圈選用手動調匝結構,必需在退出運轉后才華調整分接頭,故在運轉中不能依據電網電容電流的改變及時進行調整,不能很好的起到補償作用。也不能總堅持在過補償狀況,仍會呈現電弧不能自滅及過電壓問題。脫諧度和中性點位移電壓(要求不逾越額外相電壓的15%也難以確保滿意要求。舊式消弧線圈已經跟不上完成配電網主動化開展的要求,故呈現了微機控制的主動盯梢補償消弧線圈,并已投入實際運轉。主動調諧方法較人工調諧方法的明顯優勝之處有兩點:榜首,前者能確保調諧的精度和可以約束電網的內部過電壓;第二,人工調諧時需求退出消弧線圈,而主動調諧則不需求。主動盯梢補償消弧線圈設備可主動實時的監測盯梢電網運轉方法的改變,快速調理消弧線圈的電感值,以盯梢補償改變的電容電流,使脫諧度始終處于規則的范圍內。大多數主動盯梢消弧線圈設備在可調電感線圈下串接阻尼電阻,以按捺消弧線圈諧振,使中性點位移電壓滿意規程規則的不逾越相電壓15%要求。該設備的Z型結構接地變壓器,具有零序阻抗小、損耗低、并可帶二次負荷的特色,提供了人工接地址以接入消弧線圈。消弧線圈可做成線圈匝數可調或鐵心氣隙可調,并加裝了電動有載開關。其微機控制單元是完成主動盯梢檢測、調理、選線的核心,體系的呼應時間小于20s,有過補、欠補、最小殘流三種運轉方法。
三）中性點經小電阻接地方法剖析依據DL/T620-1997中規則:635kV主要由電纜線路構成的送配電體系,單相接地毛病電流較大時,可選用低電阻接地方法。村莊配電網中因為考慮市容以電纜線路居多,單相接地毛病電流很大,可首先考慮選用中性點經小電阻接地方法,并加速對少數的架空線路用電纜或絕緣導線代替的改造。花環珠江電纜但要注意合理挑選和人身安全密切相關的接地電阻值,以下降毛病時的跨步電壓和接觸電壓。中性點經小電阻接地方法接地電阻的挑選應考慮對通訊線路的攪擾以及確保繼電保護設備能牢靠動作等要素。一般對10kV體系,中性點接地電阻可取1020Ω。
中性點經小電阻接地方法的長處是:
1可以下降單相接地毛病時非毛病相的過電壓,按捺弧光接地過電壓,消除諧振過電壓和斷線過電壓,避免使單相接地毛病開展成相間毛病,可選用絕緣水平較低的電纜及設備,削減部分出資。
2單相接地毛病時,流過毛病線路的電流較大,零序電流保護有較好的靈敏度,可以較簡單地切除接地線路。一般將單相接地毛病電流控制在500A 左右,通過此電流來起動零序保護動作。
3能及時主動鏟除毛病然后避免擴展,運轉保護便利,還可選用金屬氧化物避雷器,并可下降火災事端概率。
一起這種方法也存在缺陷:
1單相接地毛病時,接地電流較大(達數百安),當零序保護拒動時,將危及接地址及鄰近的絕緣,簡單“火燒連營”,即當電纜一處接地,大的電弧會連帶焚毀同一電纜溝或電纜隧道里的其他相鄰電纜,然后變成火災。一起這種大的接地電流也給電阻的制作帶來問題,而引起的較高數值的地電位也大大超過了安全允許值。
2架空線路因為瞬時毛病較多,形成線路跳閘率高,使供電牢靠性下降,影響正常供電。以電纜線路為主的配電網因其毛病率較低,此問題并不杰出,但也不能完全杜絕這種情況。
電力體系中性點、中性點接地、中性點接地電阻柜（二）
二、現在我國城鄉配電網的建設和改做作業日益加速,中性點接地方法的挑選,正面臨著開展方向的決策問題,也是理論界、工程界的討論熱點。配電網的建設和改造必需結合實際情況進行,以下對配電網中性點接地方法的挑選和改做作一些簡略剖析。因為消弧線圈已具有主動調諧的功能,使得中性點經消弧線圈接地方法得以推廣。
一般而言變電站若外線網架結構較差,架空出線較多,外界運轉環境惡劣,可考慮選用經消弧線圈接地的方法,并選用主動盯梢消弧線圈補償。如上海電網規則市郊農村區域35kV和10kV架空配電線路宜選用主動盯梢消弧線圈接地方法。舊式消弧線圈是調匝式結構,其結構特色決定它簡單被改形成調匝式或調容式消弧線圈。1990年后裝設的舊式消弧線圈,因為臨時處于空載運轉,工況還好,通過處置、改造、增加微機測控體系也能達到新裝主動盯梢補償消弧線圈的功能。考慮到出資問題,可對舊式消弧線圈進行改造。
具體計劃有:
一）加裝阻尼電阻,
二）改形成調匝式主動盯梢補償消弧設備,
三）消弧線圈兩頭并聯單相電力變壓器改形成調容式主動盯梢補償消弧設備,
四）消弧線圈鐵心上增加二次繞組改形成調容式主動盯梢補償消弧設備,
五）使用晶閘管技術改形成連續可調的主動盯梢補償消弧設備(晶閘管調理式)等。
關于舊變電站,如果選用單母分段結構,可考慮選用經小電阻接地方法,避免老舊設備在單相接地時絕緣單薄點被擊穿引發停電擴展;如果是選用雙母分段結構的舊變電站,因為站外線路和電纜絕緣強度的提高,而站內設備絕緣強度相對較低,也可考慮這種接地方法,避免因為站外電纜發作單相接地毛病,引發站內設備被擊穿,形成全站停電。
關于新建變電站,如外線建設充分,網架結構較好,電纜出線較多,外界運轉環境較好,特別是村莊新建變電站,可優先考慮選用小電阻接地方法。如選用主動盯梢消弧線圈補償方法將是更好的挑選。因為電力負荷的劇增,一些大中城市已考慮選用20kV作為配電電壓等級。有關專家已對20kV配電電壓進行過論證,選用110/20kV電壓供電能削減總出資和運轉費用。
另一方面因為20kV選用中性點經小電阻接地,設備絕緣水平可適當下降,因而20kV設備價格上也將和10kV設備大致相當。從久遠經濟利益來看,現在將村莊配電網中在原有10kV基礎上改形成20kV供電的困難是暫時的許多國家都選用20kV配電電壓等級及中性點經小電阻接地方法,并獲得了杰出的經濟效益。
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