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關(guān)于電力系統(tǒng)中性點(diǎn)接地整套的體系
國(guó)中壓配電網(wǎng)主要指666kV電壓等級(jí)的電網(wǎng)。曩昔,因?yàn)榕潆娋W(wǎng)容量較小,中性點(diǎn)主要選用不接地或消弧線(xiàn)圈的接地方法。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng),人民生活水平的普遍提高,配電網(wǎng)的容量日益增大,廣大用戶(hù)對(duì)電網(wǎng)供電牢靠性的要求也越來(lái)越高。原有的中性點(diǎn)接地方法已越來(lái)越不能滿(mǎn)意電力體系的開(kāi)展要求。中性點(diǎn)接地方法的斷定是一個(gè)涉及到供電安全牢靠性和連續(xù)性、配電網(wǎng)和線(xiàn)路結(jié)構(gòu)、過(guò)電壓保護(hù)和絕緣合作、繼電保護(hù)方法、設(shè)備安全和人身保安、通訊攪擾、體系穩(wěn)定等多方面要素的一個(gè)體系工程。不同區(qū)域、不同特色的配電網(wǎng),不同的開(kāi)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(diǎn)接地方法。花環(huán)珠江電纜因而必需求事先全面剖析,進(jìn)行充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(diǎn)接地方法。
一、配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方法的剖析
一）中性點(diǎn)不接地方法剖析中性點(diǎn)不接地方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略,運(yùn)轉(zhuǎn)便利,不需任何附加設(shè)備,出資少,適用于農(nóng)村10kV架空線(xiàn)路為主的輻射形或樹(shù)狀形的供電網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)發(fā)作單相金屬性接地毛病時(shí),毛病相對(duì)地電壓下降為零,兩個(gè)非毛病相對(duì)地電壓將升高3倍,變?yōu)榫€(xiàn)電壓。此刻三個(gè)線(xiàn)電壓仍堅(jiān)持對(duì)稱(chēng)和大小不變,對(duì)用電設(shè)備的持續(xù)作業(yè)沒(méi)有什么影響,故規(guī)程規(guī)則,體系仍可以持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2h,但要求各種設(shè)備的絕緣水平應(yīng)按線(xiàn)電壓來(lái)設(shè)計(jì)。中性點(diǎn)不接地方法在單相接地毛病時(shí)仍能持續(xù)供電是一個(gè)很大的長(zhǎng)處。但隨著配電網(wǎng)規(guī)劃的擴(kuò)展,電網(wǎng)中電纜數(shù)量的增多,使電網(wǎng)對(duì)地電容電流大幅度增大。這樣單相接地毛病時(shí)毛病點(diǎn)的電弧不能自行平息,可能發(fā)作穩(wěn)定或間歇性弧光過(guò)電壓,610kV體系中,因?yàn)閷?duì)地電容電流過(guò)大而簡(jiǎn)單發(fā)作電纜放炮、開(kāi)關(guān)絕緣子爆炸等事端。因?yàn)槟妇€(xiàn)絕緣監(jiān)督用PT改型,其伏安特性的下降形成了普遍的鐵磁諧振過(guò)電壓現(xiàn)象,若一起伴有電弧間歇性擊穿就可能會(huì)形成PT被燒,甚至?xí)_(kāi)展成“火燒連營(yíng)”嚴(yán)重事端。故中性點(diǎn)不接地方法在國(guó)配電網(wǎng)中僅是一種過(guò)渡方法。
二）中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方法剖析為克服中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)在單相接地電流較大時(shí)簡(jiǎn)單發(fā)作電弧接地而形成損害的缺陷,呈現(xiàn)了舊式消弧線(xiàn)圈接地的方法。依據(jù)《交流電氣設(shè)備的過(guò)電壓保護(hù)和絕緣合作》DL/T620-1997規(guī)則:關(guān)于架空線(xiàn)路單相接地電容電流小于10A 時(shí),可選用中性點(diǎn)不接地方法,而大于10A 時(shí),應(yīng)選用經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方法。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地配電網(wǎng)和中性點(diǎn)不接地配電網(wǎng)一樣,發(fā)作單相接地毛病時(shí),可不當(dāng)即跳閘,體系可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2h
電力體系中性點(diǎn)、中性點(diǎn)接地、中性點(diǎn)接地電阻柜（二）
但是舊式消弧線(xiàn)圈接地設(shè)備存在著以下的問(wèn)題:
1只能運(yùn)轉(zhuǎn)在過(guò)補(bǔ)償狀況,不能臨時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)在欠補(bǔ)償狀況,更不能運(yùn)轉(zhuǎn)在全補(bǔ)償狀況下。花環(huán)珠江電纜因?yàn)檫x用過(guò)補(bǔ)償方法,發(fā)作單相接地毛病時(shí),流經(jīng)毛病線(xiàn)路和非毛病線(xiàn)路保護(hù)設(shè)備處的零序電流都是本線(xiàn)路的電容電流,其方向均為母線(xiàn)指向線(xiàn)路,大小不同也不大。故零序電流保護(hù)和零序方向保護(hù)無(wú)法檢測(cè)出毛病線(xiàn)路。
2舊式消弧線(xiàn)圈選用手動(dòng)調(diào)匝結(jié)構(gòu),必需在退出運(yùn)轉(zhuǎn)后才華調(diào)整分接頭,故在運(yùn)轉(zhuǎn)中不能依據(jù)電網(wǎng)電容電流的改變及時(shí)進(jìn)行調(diào)整,不能很好的起到補(bǔ)償作用。也不能總堅(jiān)持在過(guò)補(bǔ)償狀況,仍會(huì)呈現(xiàn)電弧不能自滅及過(guò)電壓?jiǎn)栴}。脫諧度和中性點(diǎn)位移電壓(要求不逾越額外相電壓的15%也難以確保滿(mǎn)意要求。舊式消弧線(xiàn)圈已經(jīng)跟不上完成配電網(wǎng)主動(dòng)化開(kāi)展的要求,故呈現(xiàn)了微機(jī)控制的主動(dòng)盯梢補(bǔ)償消弧線(xiàn)圈,并已投入實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)。主動(dòng)調(diào)諧方法較人工調(diào)諧方法的明顯優(yōu)勝之處有兩點(diǎn):榜首,前者能確保調(diào)諧的精度和可以約束電網(wǎng)的內(nèi)部過(guò)電壓;第二,人工調(diào)諧時(shí)需求退出消弧線(xiàn)圈,而主動(dòng)調(diào)諧則不需求。主動(dòng)盯梢補(bǔ)償消弧線(xiàn)圈設(shè)備可主動(dòng)實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)盯梢電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)方法的改變,快速調(diào)理消弧線(xiàn)圈的電感值,以盯梢補(bǔ)償改變的電容電流,使脫諧度始終處于規(guī)則的范圍內(nèi)。大多數(shù)主動(dòng)盯梢消弧線(xiàn)圈設(shè)備在可調(diào)電感線(xiàn)圈下串接阻尼電阻,以按捺消弧線(xiàn)圈諧振,使中性點(diǎn)位移電壓滿(mǎn)意規(guī)程規(guī)則的不逾越相電壓15%要求。該設(shè)備的Z型結(jié)構(gòu)接地變壓器,具有零序阻抗小、損耗低、并可帶二次負(fù)荷的特色,提供了人工接地址以接入消弧線(xiàn)圈。消弧線(xiàn)圈可做成線(xiàn)圈匝數(shù)可調(diào)或鐵心氣隙可調(diào),并加裝了電動(dòng)有載開(kāi)關(guān)。其微機(jī)控制單元是完成主動(dòng)盯梢檢測(cè)、調(diào)理、選線(xiàn)的核心,體系的呼應(yīng)時(shí)間小于20s,有過(guò)補(bǔ)、欠補(bǔ)、最小殘流三種運(yùn)轉(zhuǎn)方法。
三）中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方法剖析依據(jù)DL/T620-1997中規(guī)則:635kV主要由電纜線(xiàn)路構(gòu)成的送配電體系,單相接地毛病電流較大時(shí),可選用低電阻接地方法。村莊配電網(wǎng)中因?yàn)榭紤]市容以電纜線(xiàn)路居多,單相接地毛病電流很大,可首先考慮選用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方法,并加速對(duì)少數(shù)的架空線(xiàn)路用電纜或絕緣導(dǎo)線(xiàn)代替的改造。花環(huán)珠江電纜但要注意合理挑選和人身安全密切相關(guān)的接地電阻值,以下降毛病時(shí)的跨步電壓和接觸電壓。中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方法接地電阻的挑選應(yīng)考慮對(duì)通訊線(xiàn)路的攪擾以及確保繼電保護(hù)設(shè)備能牢靠動(dòng)作等要素。一般對(duì)10kV體系,中性點(diǎn)接地電阻可取1020Ω。
中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方法的長(zhǎng)處是:
1可以下降單相接地毛病時(shí)非毛病相的過(guò)電壓,按捺弧光接地過(guò)電壓,消除諧振過(guò)電壓和斷線(xiàn)過(guò)電壓,避免使單相接地毛病開(kāi)展成相間毛病,可選用絕緣水平較低的電纜及設(shè)備,削減部分出資。
2單相接地毛病時(shí),流過(guò)毛病線(xiàn)路的電流較大,零序電流保護(hù)有較好的靈敏度,可以較簡(jiǎn)單地切除接地線(xiàn)路。一般將單相接地毛病電流控制在500A 左右,通過(guò)此電流來(lái)起動(dòng)零序保護(hù)動(dòng)作。
3能及時(shí)主動(dòng)鏟除毛病然后避免擴(kuò)展,運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)便利,還可選用金屬氧化物避雷器,并可下降火災(zāi)事端概率。
一起這種方法也存在缺陷:
1單相接地毛病時(shí),接地電流較大(達(dá)數(shù)百安),當(dāng)零序保護(hù)拒動(dòng)時(shí),將危及接地址及鄰近的絕緣,簡(jiǎn)單“火燒連營(yíng)”,即當(dāng)電纜一處接地,大的電弧會(huì)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(zāi)。一起這種大的接地電流也給電阻的制作帶來(lái)問(wèn)題,而引起的較高數(shù)值的地電位也大大超過(guò)了安全允許值。
2架空線(xiàn)路因?yàn)樗矔r(shí)毛病較多,形成線(xiàn)路跳閘率高,使供電牢靠性下降,影響正常供電。以電纜線(xiàn)路為主的配電網(wǎng)因其毛病率較低,此問(wèn)題并不杰出,但也不能完全杜絕這種情況。
電力體系中性點(diǎn)、中性點(diǎn)接地、中性點(diǎn)接地電阻柜（二）
二、現(xiàn)在我國(guó)城鄉(xiāng)配電網(wǎng)的建設(shè)和改做作業(yè)日益加速,中性點(diǎn)接地方法的挑選,正面臨著開(kāi)展方向的決策問(wèn)題,也是理論界、工程界的討論熱點(diǎn)。配電網(wǎng)的建設(shè)和改造必需結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行,以下對(duì)配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方法的挑選和改做作一些簡(jiǎn)略剖析。因?yàn)橄【€(xiàn)圈已具有主動(dòng)調(diào)諧的功能,使得中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地方法得以推廣。
一般而言變電站若外線(xiàn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較差,架空出線(xiàn)較多,外界運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境惡劣,可考慮選用經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的方法,并選用主動(dòng)盯梢消弧線(xiàn)圈補(bǔ)償。如上海電網(wǎng)規(guī)則市郊農(nóng)村區(qū)域35kV和10kV架空配電線(xiàn)路宜選用主動(dòng)盯梢消弧線(xiàn)圈接地方法。舊式消弧線(xiàn)圈是調(diào)匝式結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)特色決定它簡(jiǎn)單被改形成調(diào)匝式或調(diào)容式消弧線(xiàn)圈。1990年后裝設(shè)的舊式消弧線(xiàn)圈,因?yàn)榕R時(shí)處于空載運(yùn)轉(zhuǎn),工況還好,通過(guò)處置、改造、增加微機(jī)測(cè)控體系也能達(dá)到新裝主動(dòng)盯梢補(bǔ)償消弧線(xiàn)圈的功能?？紤]到出資問(wèn)題,可對(duì)舊式消弧線(xiàn)圈進(jìn)行改造。
具體計(jì)劃有:
一）加裝阻尼電阻,
二）改形成調(diào)匝式主動(dòng)盯梢補(bǔ)償消弧設(shè)備,
三）消弧線(xiàn)圈兩頭并聯(lián)單相電力變壓器改形成調(diào)容式主動(dòng)盯梢補(bǔ)償消弧設(shè)備,
四）消弧線(xiàn)圈鐵心上增加二次繞組改形成調(diào)容式主動(dòng)盯梢補(bǔ)償消弧設(shè)備,
五）使用晶閘管技術(shù)改形成連續(xù)可調(diào)的主動(dòng)盯梢補(bǔ)償消弧設(shè)備(晶閘管調(diào)理式)等。
關(guān)于舊變電站,如果選用單母分段結(jié)構(gòu),可考慮選用經(jīng)小電阻接地方法,避免老舊設(shè)備在單相接地時(shí)絕緣單薄點(diǎn)被擊穿引發(fā)停電擴(kuò)展;如果是選用雙母分段結(jié)構(gòu)的舊變電站,因?yàn)檎就饩€(xiàn)路和電纜絕緣強(qiáng)度的提高,而站內(nèi)設(shè)備絕緣強(qiáng)度相對(duì)較低,也可考慮這種接地方法,避免因?yàn)檎就怆娎|發(fā)作單相接地毛病,引發(fā)站內(nèi)設(shè)備被擊穿,形成全站停電。
關(guān)于新建變電站,如外線(xiàn)建設(shè)充分,網(wǎng)架結(jié)構(gòu)較好,電纜出線(xiàn)較多,外界運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境較好,特別是村莊新建變電站,可優(yōu)先考慮選用小電阻接地方法。如選用主動(dòng)盯梢消弧線(xiàn)圈補(bǔ)償方法將是更好的挑選。因?yàn)殡娏ω?fù)荷的劇增,一些大中城市已考慮選用20kV作為配電電壓等級(jí)。有關(guān)專(zhuān)家已對(duì)20kV配電電壓進(jìn)行過(guò)論證,選用110/20kV電壓供電能削減總出資和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用。
另一方面因?yàn)?0kV選用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地,設(shè)備絕緣水平可適當(dāng)下降,因而20kV設(shè)備價(jià)格上也將和10kV設(shè)備大致相當(dāng)。從久遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)利益來(lái)看,現(xiàn)在將村莊配電網(wǎng)中在原有10kV基礎(chǔ)上改形成20kV供電的困難是暫時(shí)的許多國(guó)家都選用20kV配電電壓等級(jí)及中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方法,并獲得了杰出的經(jīng)濟(jì)效益。
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