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  • 對于配電網(wǎng)中性點接地方式淺析及選擇

    2018-02-09 12:53:22 大云網(wǎng)  點擊量: 評論 (0)
    論文摘要:電力系統(tǒng)中性點接地方式是一個涉及電力系統(tǒng)許多方面的綜合性技術(shù)課題,它不僅涉及到電網(wǎng)本身的安全可靠性、過電壓絕緣水平的選

          論文摘要:電力系統(tǒng)中性點接地方式是一個涉及電力系統(tǒng)許多方面的綜合性技術(shù)課題,它不僅涉及到電網(wǎng)本身的安全可靠性、過電壓絕緣水平的選擇,而且對通訊干擾、人身安全有重要影響。


      論文關(guān)鍵詞:配電網(wǎng);中性點


      
      一、中性點不同接地方式的比較


      (一)中性點不接地的配電網(wǎng)。中性點不接地方式,即中性點對地絕緣,結(jié)構(gòu)簡單,運行方便,不需任何附加設(shè)備,投資省,適用于農(nóng)村10kV架空線路長的輻射形或樹狀形的供電網(wǎng)絡(luò)。該接地方式在運行中,若發(fā)生單相接地故障,流過故障點的電流僅為電網(wǎng)對地的電容電流,其值很小,需裝設(shè)絕緣監(jiān)察裝置,以便及時發(fā)現(xiàn)單相接地故障,迅速處理,避免故障發(fā)展為兩相短路,而造成停電事故。


      中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,其接地電流很小,若是瞬時故障,一般能自動消弧,非故障相電壓升高不大,不會破壞系統(tǒng)的對稱性,可帶故障連續(xù)供電2h,從而獲得排除故障時間,相對地提高了供電的可靠性。


      (二)中性點經(jīng)傳統(tǒng)消弧線圈接地。采用中性點經(jīng)消弧線圈接地方式,即在中性點和大地之間接入一個電感消弧線圈,在系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,利用消弧線圈的電感電流對接地電容電流進(jìn)行補償,使流過接地點的電流減小到能自行熄弧范圍,其特點是線路發(fā)生單相接地時,按規(guī)程規(guī)定電網(wǎng)可帶單相接地故障運行2h。對于中壓電網(wǎng),因接地電流得到補償,單相接地故障并不發(fā)展為相間故障,因此中性點經(jīng)消弧線圈接地方式的供電可靠性,大大的高于中性點經(jīng)小電阻接地方式。


      (三)中性點經(jīng)電阻接地。中性點經(jīng)電阻接地方式,即中性點與大地之間接入一定阻值的電阻。該電阻與系統(tǒng)對地電容構(gòu)成并聯(lián)回路,由于電阻是耗能元件,也是電容電荷釋放元件和諧振的阻壓元件,對防止諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓,有一定優(yōu)越性。在中性點經(jīng)電阻接地方式中,一般選擇電阻的阻值較小,在系統(tǒng)單相接地時,控制流過接地點的電流在500A左右,也有的控制在100A左右,通過流過接地點的電流來啟動零序保護(hù)動作,切除故障線路。


      二、自動跟蹤補償消弧線圈


      (一)調(diào)匝式自動跟蹤補償消弧線圈。調(diào)匝式消弧線圈是將繞組按不同的匝數(shù)抽出分接頭,用有載分接開關(guān)進(jìn)行切換,改變接入的匝數(shù),從而改變電感量。調(diào)匝式因調(diào)節(jié)速度慢,只能工作在預(yù)調(diào)諧方式,為保證較小的殘流,必須在諧振點附近運行。


      (二)調(diào)氣隙式自動跟蹤補償消弧線圈。調(diào)氣隙式電感是將鐵心分成上下兩部分,下部分鐵心同線圈固定在框架上,上部分鐵心用電動機,通過調(diào)節(jié)氣隙的大小達(dá)到改變電抗值的目的。它能夠自動跟蹤無級連續(xù)可調(diào),安全可靠。其缺點是振動和噪聲比較大,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中應(yīng)采取措施控制噪聲。這類裝置也可以將接地變壓器和可調(diào)電感共箱,使結(jié)構(gòu)更為緊湊。


      (三)調(diào)容式消弧補償裝置。通過調(diào)節(jié)消弧線圈二次側(cè)電容量大小來調(diào)節(jié)消弧線圈的電感電流,二次繞組連接電容調(diào)節(jié)柜,當(dāng)二次電容全部斷開時,主繞組感抗最小,電感電流最大。二次繞組有電容接入后,根據(jù)阻抗折算原理,相當(dāng)于主繞組兩端并接了相同功率、阻抗為K2倍的電容,使主繞組感抗增大,電感電流減小,因此通過調(diào)節(jié)二次電容的容量即可控制主繞組的感抗及電感電流的大小。電容器的內(nèi)部或外部裝有限流線圈,以限制合閘涌流。電容器內(nèi)部還裝有放電電阻。


      (四)調(diào)直流偏磁式自動跟蹤補償消弧線圈。在交流工作線圈內(nèi)布置一個鐵心磁化段,通過改變鐵心磁化段磁路上的直流勵磁磁通大小來調(diào)節(jié)交流等值磁導(dǎo),實現(xiàn)電感連續(xù)可調(diào)。

     

     直流勵磁繞組采取反串連接方式,使整個繞組上感應(yīng)的工頻電壓相互抵消。通過對三相全控整流電路輸出電流的閉環(huán)調(diào)節(jié),實現(xiàn)消弧線圈勵磁電流的控制,利用微機的數(shù)據(jù)處理能力,對這類消弧線圈伏安特性上固有的不大的非線性實施動態(tài)校正。


      (五)可控硅調(diào)節(jié)式自動跟蹤補償消弧線圈。該消弧系統(tǒng)主要由高短路阻抗變壓器式消弧線圈和控制器組成,同時采用小電流接地選線裝置為配套設(shè)備,變壓器的一次繞組作為工作繞組接入配電網(wǎng)中性點,二次繞組作為控制繞組由2個反向連接的可控硅短路,可控硅的導(dǎo)通角由觸發(fā)控制器控制,調(diào)節(jié)可控硅的導(dǎo)通角由0-180°之間變化,使可控硅的等效阻抗在無窮大至零之間變化,輸出的補償電流就可在零至額定值之間得到連續(xù)無極調(diào)節(jié)。可控硅工作在與電感串聯(lián)的無電容電路中,其工況既無反峰電壓的威脅,又無電流突變的沖擊,因此可靠性得到保障。


      三、中性點接地方式的選擇


      (一)配電網(wǎng)中性點采用傳統(tǒng)的小電流接地方式。配電網(wǎng)采用小電流接地方式應(yīng)認(rèn)真地按《交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合》(DL/T620-1997)標(biāo)準(zhǔn)的要求執(zhí)行,對架空線路電容電流在10A以下可以采用不接地方式,而大于10A時,應(yīng)采用消弧線圈接地方式。采用消弧線圈時應(yīng)按要求調(diào)整好,使中性點位移電壓不超過相電壓的15%,殘余電流不宜超過10A。消弧線圈宜保持過補償運行。


      (二)配電網(wǎng)中性點經(jīng)低電阻接地。對電纜為主的系統(tǒng)可以選擇較低的絕緣水平,以利節(jié)約投資,但是對以架空線為主的配電網(wǎng)因單相接地而引起的跳閘次數(shù)則會大大增加。
       對以電纜為主的配電網(wǎng),其電容電流達(dá)到150A以上,故障電流水平為400-1000A,可以采用這種接地方式。采用低電阻方式時,對中性點接地電阻的動熱穩(wěn)定應(yīng)給予充分的重視,以保證運行的安全可靠。


      (三)配電網(wǎng)采用自動跟蹤補償裝置。隨著城市配電網(wǎng)的迅速發(fā)展,電纜大量增多,電容電流達(dá)到300A以上,而且由于運行方式經(jīng)常變化,特別是電容電流變化的范圍比較大,用手動的消弧線圈已很難適應(yīng)要求,采用自動快速跟蹤補償?shù)南【€圈,并配合可靠的自動選線跳閘裝置,可以將電容電流補償?shù)綒埩骱苄。顾矔r性接地故障自動消除而不影響供電。而對于系統(tǒng)中永久性的接地故障,一方面通過消弧系統(tǒng)的補償來降低接地點電流,防止發(fā)生多相短路;另一方面,通過選線裝置正確選出接地線路并在設(shè)定的時間內(nèi)跳閘,避免了系統(tǒng)設(shè)備長時間承受工頻過壓。因此,該接地方式綜合了傳統(tǒng)消弧線圈接地方式跳閘率低、接地故障電流小的優(yōu)點和小電阻接地方式對系統(tǒng)絕緣水平要求低、容易選出接地故障線路的優(yōu)點,是比較合理和很有發(fā)展前景的中性點接地方式。


      四、結(jié)束語


      各地區(qū)應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)嘏潆娋W(wǎng)的發(fā)展水平、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)特點,從長遠(yuǎn)的發(fā)展觀點,因地制宜地確定配電網(wǎng)中性點接地方式。

     

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    責(zé)任編輯:電力交易小郭

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