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1、中性點不接地或經消弧線圈接地電力系統(tǒng)特性分析熱[作者:羅?海?
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4、?更新時間:2008-4-21?
5、?文章錄入:imste???2007年?第?6?期]??????????????????(內蒙古技師培訓學院,內蒙古呼和浩特010051)摘要:本文論述了中性點不接地系統(tǒng)、中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)的結構,系統(tǒng)正常運行和故障運行時的特性。關鍵詞:中性點;接地;消弧線圈;電力系統(tǒng)中圖分類號:TM711?文獻標識碼:A?文章編號:1007—6921(2007)06—0101—02?
6、????電力系統(tǒng)的中性點是指發(fā)電機或變壓器的中性點,從電力系統(tǒng)運行的可靠性、安全性、經濟性和人身安全等方面考慮,中性點常采用不接地,經消弧線圈接地、直接接地和經低電阻接地四種運行方式,我國3—66KV系統(tǒng),一般采用中性點不接地或經消弧線圈接地運行方式。1?中性點不接地電力系統(tǒng)的運行特點中性點不接地系統(tǒng)正常運行時的電路圖和相量圖如圖1所示:?????設三相系統(tǒng)的電源電壓和電路參數都對稱,每相與地之間的分布電容用一個集中電容C來表示,線間電容忽略。?????系統(tǒng)正常運行時,三個相電壓UA、UB、UC對稱,三個相的對地電容電
7、流ICO也對稱,其相量和均為O,中性點對地電壓為O,各相對地電壓就是相電壓。??????系統(tǒng)的線電壓大小和相位差仍保持不變。接在線電壓上的用電設備仍能正常工作。但這種單相接地狀態(tài)不允許長時間運行。因為系統(tǒng)單相接地后長時間運行可能造成非故障相絕緣薄弱處被擊穿,形成相間短路,產生很大的短路電流,從而損壞線路及用電設備;此外,較大的單相接地電容電流會在接地點引起電弧,穩(wěn)定電弧可燒壞設備,引起相間短路,間歇電弧可產生間歇電弧過電壓,威脅電力系統(tǒng)的安全運行。因此,我國電力規(guī)程規(guī)定,中性點不接地的電力系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,系統(tǒng)運行時間
8、不應超過2h。??????中性點不接地系統(tǒng)都應裝設單相接地保護裝置或絕緣監(jiān)測裝置,在系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,發(fā)出警報,提醒工作人員采取措施,排除故障。2中性點經消弧線圈接地電力系統(tǒng)運行特點?????在中性點不接地系統(tǒng)中,當單相接地電容電流超過一定數值時(3~10KV系統(tǒng)中接地電流>30A,20KV以上系統(tǒng)中接地電流>10A),在接地點將產生電弧,引起危險的間歇過電壓,因此須采用中性點經消弧線圈接地的措施來減小這一接地電流,熄滅電弧,避免過電壓的產生。這種接地方式就是中性點經消弧線圈接地。如圖3所示:圖3一
9、相接地時的中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)2.1消弧線圈的工作原理?????系統(tǒng)正常運行時,由于三相電壓、電流對稱,中性點對地電位為0,線圈上電壓為0,線圈中沒有電流流過。當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,流過接地點的電流是接地電容電流IC與流過線圈的電感電流IL之和。由于IC超前UC90°,而IL滯后UC90°,IC與IL相位相反,在接地點相互補償。只要消弧線圈電感量選取合適,就會使接地電流減小到小于發(fā)生電弧的最小生弧電流,電弧就不會產生,也就不會產生間歇過電壓。2.2消弧線圈的補償方式??????根據消弧線圈中電感電流對接地電容電流的
10、補償程度不同,可以分為全補償,欠補償和過補償三種補償方式。2.2.1全補償:?????當IL=IC(ωL=1/3ωC)時,接地點的電流為O,這種補償稱全補償。從補償觀點來看,全補償應該是最好的,但實際上不采用這種方式。因為系統(tǒng)正常運行時,各相對地電壓不完全對稱,中性點對地之間有一定電壓,此電壓可能引起串聯諧振過電壓,危及電網的絕緣。2.2.2欠補償:?????當IL<IC,即感抗大于容抗時,接地點尚有未補償的電容電流,這種補償稱欠補償。這種補償方式也很少采用。因為在欠補償運行時,如果切除部分線路(對地電容減小,容抗增大IC
11、減?。?,或系統(tǒng)頻率降低(感抗減小IL增大,容抗增大IC減?。?,都有可能使系統(tǒng)變?yōu)槿a償,出現電壓串聯諧振過電壓。2.2.3過補償:?????當IL>IC即感抗小于容抗時,接地點出現多余的電感電流,這種補償稱過補償。過補償可以避免出現上述的過電壓,因此得到廣泛應用。因為IL>IC,消弧線圈留有一定的裕度,也有利于將來電網發(fā)展。采用過補償,補償后的殘余電流一般不超過5~10安培。運行實踐也證明,不同電壓等級的電網,只要殘余電流不超過允許值(6KV電網,殘余電流≤30A、10KV電網,殘余電流≤20A、35KV電網,殘余電流≤10
12、A)接地電弧就會自動熄滅。?????中性點經消弧線圈接地系統(tǒng),與中性點不接地系統(tǒng)一樣,當發(fā)生單相接地故障時,接地相電壓為零,三個線電壓不變,其他兩相對地電壓也將升高[KF(]3[KF)]倍。因此,發(fā)生單相接地故障時的運行時間也同樣不允許超過2h。?一、變壓器中性點不接地運行