fengxiaone 2007-5-28 14:24
中低压单相接地相关技术发展(转贴)
中低压单相接地相关技术发展
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随着国民经济的发展,电力需求不断增加,中低压配电网日益复杂,单相接地电容电流不断增加。例如许多地方正在建设110/10kV终端变电所,随着城网改造中杆线下地,城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线,导致10kV配电网络中单相接地电容电流急剧增加。
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当系统接地电容电流大于10A后,将带来一系列危害,主要有两点:h&{ mIiZ-O
(1)故障点接地电流大,电弧很难熄灭,很可能破坏周围的绝缘,发展成相间短路或者三相短路故障,造成停电损坏设备的事故; $T2]EBB4[-ZI7l
(2)当发生间歇性弧光接地时,可能产生高达3~5倍相电压的弧光过电压,从而引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏,波及整个配电网。
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据统计,配电网接地故障中单相接地故障占65%,两相接地故障占20%,两相直接接地短路占10%,其余占5%。而两相接地故障绝大部分是由于单相接地故障引起的。因此若能设法消除单相接地故障,线路故障将减少80%以上。
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为解决单相接地事故,在配电网中性点设消弧线圈是一种有效措施。消弧线圈相当于并联在电网接地电容上的一个电感。故障发生时,它能立刻提供一个电感电流,补偿接地电容电流,使接地故障电流减小,达到熄灭电弧的目的,并及时准确地选出故障线路予以切除。
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因此,我国《交流电气装置地过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997)中明确规定,如下情况下应采用消弧线圈接地方式: [w
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(1)3kV~10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35kV、66kV系统,单相接地电容电流大于10A;
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(2)3kV~10kV非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的系统,电压为3kV和6kV时,单相接地电容电流大于30A,电压为10kV时单相接地电容电流大于20A; klU#LV3X x
(3)3kV~10kV电缆线路构成的系统,单相接地电容电流大于30A;
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(4)3kV~10kV具有发电机的系统,发电机内部发生单相接地故障不要求瞬时切机时,如单相接地电容电流大于(1)~(3)中的相应值; E5Jw$Z6{,Es.a,Jw
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多年来的运行经验证明,中性点经消弧线圈接地对提高供电系统的可靠性和安全性起到了积极作用。但随着用户对电能质量要求的提高,老式消弧线圈的不足也日益明显,主要问题是系统电容电流的变化不能在线实时测量,只能人工计算,误差较大;消弧线圈的调节需停电退出运行后进行,且不能连续无级调节,因而补偿效果欠佳。 J2X:M.U$L0?D$P|
为解决上述问题,同时顺应电力电子和自动控制的发展趋势,采用自动跟踪补偿消弧线圈来解决这一问题。它采用注入变频信号实时随时检测系统对地电容和监测中性点电压,在发生故障后的ms级内即可判断故障发生并切入补偿状态运行,基于基波磁通补偿原理(已获国家专利)调节电感器过补偿,准确灵敏、可控性好、无谐波。对瞬时性单相接地故障具有良好的快速补偿效果。对非瞬时性单相接地故障既能快速判断故障线路,又可以按传统消弧线圈接地方式持续运行。.Q i F}$Rk@
其主要优点有:
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(1) 无谐波: K"m {{4da
该可调电抗器铁芯工作在线性区,理论上来说不产生谐波,不需要额外的滤波装置,对电网危害小,也降低了成本。多次实验中实测电抗器的电压电流波形都很好,满足国家消弧线圈标准规范的要求,即正常工况下三次谐波分量的最大峰值小于基波分量峰值的3%。
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(2) 接地残流小: 3@Gn6_t9b$k
因为对地电容检测准确度高,输出电流连续可调,所以理论上可以使残流接近零。实测在额定范围内的各种等级接地电容电流和中性点电压下,接地残流均小于5A,完全符合消弧要求。
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(3) 连续无级可调:
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有别于传统的调匝式、调气隙式、调容式消弧线圈,改变值即可改变阻抗值,因此可以非常方便地实现电抗值和输出电流0~100%的无级可调。不仅可以精确有效的控制残流,而且可以适应配电网的发展变化。 UO!o6W$@1ZD
(4) 相应速度快:
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接地故障发生时,中性点电压会突变。系统随时监控中性点电压,一旦发现异常就立刻(<5ms)切入补偿工作状态,三个周波(60ms)内输出稳定的补偿电流,符合国家标准。因此能有效的消除雷雨季节常见的间隔时间很短的连续多次单相接地故障。
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(5) 模块化结构: Y;i%Z#s;T1EaG%pPT2[
模块化的优点首先是扩容方便,通过加大单支路的开关器件容量或者增加支路数目都可以提升装置容量。其次,某一支路,如一个控制模块或一个二次侧绕组发生故障并不会导致系统完全瘫痪,只会使得补偿不够和残流增大,其他模块仍然会正常补偿。另外,这样的结构,方便检查故障、更换元件和维护维修。
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(6) 阻抗特性线性度好:
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在不同接地电容下,令外施电压在额定电压0~110%变化,系统补偿状态下,电抗器伏安特性保持很好的线性度。
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(7) 噪音和震动极小: &rs3e_@l-]
消弧线圈无传动转动机构,功耗低,所以可靠性高且无噪音和振动。
zhy819712 2007-7-23 14:00
学习了,谢谢楼主提供共享!!!!!!!!!!!!!