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        消弧線圈裝置和小電流接地選線裝置怎么選用?
        作者:保定天威 發布于:2022-08-18 10:29:34 點擊量:本文標簽:

         1-消弧線圈裝置:壓系統中性點接地方式選用技術導則

         
        1適用范圍
         
        本導則規定了10kV、20kV和35kV三個電壓等級的中壓系統中性點接地方式的選用技術原則,并給出了消弧線圈和小電阻裝置及其配套接地變、電流互感器等設備的推薦配置原則。
         
        本導則適用于國家電網中壓系統中性點接地方式的選用。
         
        2規范性引用文件
         
        本導則引用了下列標準的有關條文,當這些標準修訂后,使用本導則者應引用下列標準最新版本的有關條文。
         
        DL/T 620   交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合
         
        DL/T 621   交流電氣裝置的接地
         
        DL/T 780   配電系統中性點接地電阻器
         
        DL/T 1057  自動跟蹤補償消弧線圈成套裝置技術條件
         
        國家電網公司  國家電網生[2004]634號  10kV~66kV消弧線圈裝置技術標準
         
        3術語和定義
         
        下列術語和定義適用于本導則。
         
        3.1
         
        中性點有效接地方式
         
        系統在各種條件下應該使零序與正序電抗之比(X0/X1)為正值并且小于3,且零序電阻對正序電抗(R0/X1)之比為正值并且不大于1。中性點直接接地、中性點經小電抗接地和中性點經小電阻接地均屬于該類系統。
         
        3.2
         
        中性點非有效接地方式
         
        系統在各種條件下應該使零序與正序電抗之比(X0/X1)大于3。中性點不接地、中性點經消弧線圈接地和中性點經高電阻接地均屬于該類系統。
         
        3.3
         
        高電阻接地系統
         
        系統中性點經過一定阻值的電阻接地,一般限制單相接地故障電流小于10A。高電阻接地系統的設計應符合R0≤XC0(R0是系統等值零序電阻,XC0是系統每相的對地分布容抗)的準則,以限制由于間隙性電弧接地故障產生的瞬態過電壓。
         
        3.4
         
        小電阻接地系統
         
        系統中性點經過一定阻值的電阻接地,小電阻的選擇應使系統發生接地故障時,有足夠電流滿足繼電保護快速性和選擇性的要求,一般限制單相接地故障電流為100A~1000A。對于一般系統,限制瞬態過電壓的準則是(R0/X0)≥2。其中X0是系統等值零序感抗。
         
        3.5
         
        故障點金屬性接地
         
        系統中某一相直接與地連接。此時對于中性點非有效接地系統,中性點對地電壓有效值達到系統相電壓;中性點有效接地系統中,中性點對地電壓有效值接近系統相電壓。
         
        3.6
         
        故障點阻抗接地
         
        系統中某一相經過一定的阻抗與地連接。此時系統中性點對地電壓受接地點阻抗影響,通常小于系統相電壓。故障點阻抗值越高,中性點對地電壓越小。
         
        3.7
         
        系統電容電流
         
        三相系統總的電容電流為(3Un /Xco),Un為系統標稱相電壓,Xco為每相對地容抗。
         
        3.8
         
        單相接地故障電容電流
         
        系統中性點不接地時,發生系統單相金屬性接地而流過故障點的故障電流,它在數值上等于系統的電容電流(3Un /Xco)。
         
        3.9
         
        殘流
         
        中性點經消弧線圈接地系統發生單相接地故障時,經消弧線圈補償裝置補償后流過接地點的全電流。
         
        3.10
         
        中性點不對稱電壓
         
        中性點不對稱電壓是指電力系統在中性點懸空的情況下,發電機或變壓器的中性點與大地之間的電位差,該電位差主要因系統三相對地電容的不對稱所致。
         
        3.11
         
        中性點位移電壓
         
        當中性點接地裝置投入電網后,中性點與大地之間的電位差稱為中性點位移電壓。中性點經消弧線圈接地時,因系統對地電容和消弧線圈電感串聯的關系,中性點電位會出現顯著升高;中性點經小電阻接地時,中性點電位將比中性點不對稱電壓有所降低;中性點不接地系統的中性點位移電壓就等于中性點不對稱電壓。
         
        4中性點接地方式選用技術原則
         
        4.1不直接連接發電機的10kV、20kV和35kV架空線路系統(一般變電站出線電纜總長度小于1公里,其余均為架空線路的線路),當單相接地故障電容電流不超過下列數值時,應采用不接地方式;當超過下列數值,又需在接地故障條件下運行時,宜采用消弧線圈接
         
        地方式:
         
        a) 10kV、20kV和35kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構成的系統,10A。
         
        b) 10kV和20kV非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線路構成的系統,20A。
         
        4.210kV、20kV和35kV全電纜線路構成的中壓配電系統,宜采用中性點經小電阻接地方式
         
        ,此時不宜投入線路重合閘功能;全電纜線路構成但規模固定的系統也可以采用消弧線圈接地系統。
         
        4.310kV、20kV和35kV由電纜和架空線路構成的混合配電系統,規定如下:
         
        a)變電站每段母線單相接地故障電容電流大于100A(35kV系統為50A)時,宜采用小電
         
        阻接地方式。
         
        注:當單根電纜電容電流較大時,小電阻接地系統也可以采用加裝適當補償的方法提高繼電保護靈敏度。
         
        b)當變電站單相接地故障電流中的諧波分量超過4%,且每段母線單相接地故障電容電流
         
        大于75A時宜采用小電阻接地方式。
         
        c)變電站每段母線單相接地故障電容電流小于100A(35kV系統為50A)時,宜采用消弧線圈接地系統,運行中應投入保護裝置中的重合閘功能。
         
        d)系統變化不確定性較大、電容電流增長較快的主城區,無論是否全電纜系統都可以采用小電阻接地系統。
         
        4.4對于10kV、20kV純架空線路構成的配電系統,單相接地故障電容電流小于10A時,一般應采用不接地方式;對于頻繁發生斷線諧振的該類配電系統,也可采用高電阻接地方式,一般中壓系統中不推薦采用高電阻接地方式。
         
        4.5采用小電阻接地方式的10kV、20kV和35kV系統,桿塔接地電阻安全性校核(接觸電壓
         
        、跨步電壓)的故障持續時間應按照后備保護動作時間考慮,一般為1.3~1.5s。
         
        4.6小電阻接地系統中架空線路應采用絕緣導線,以減少瞬時性接地故障,并應采取相應
         
        的防雷擊斷線措施,如裝設帶外間隙的避雷器、防弧線夾或架設架空屏蔽線等措施。
         
        4.7采用消弧線圈接地和電阻接地方式時,系統設備的絕緣水平宜按照中性點不接地系統
         
        的絕緣水平選擇。
         
        5中性點接地裝置選擇和應用原則
         
        5.1消弧線圈裝置的選擇和應用
         
        戶外安裝的消弧線圈裝置,應選用油浸式銅繞組,戶外預裝式或組合式消弧線圈裝置,
         
        可選用油浸式銅繞組或干式銅繞組;戶內安裝的消弧線圈裝置,選用干式銅繞組。
         
        消弧線圈裝置應能自動跟蹤系統電容電流并進行調節。自動跟蹤的消弧線圈宜并聯中電
         
        阻(小電阻)和相應的故障選線裝置,以提高故障選線的正確性,及時隔離故障線路。
         
        消弧線圈的容量應根據系統5-10年的發展規劃確定,一般按下式計算:
         
        式中:   W —消弧線圈的容量,kVA;
         
        k —發展系數,取值范圍1.35~1.6;
         
        Ic—當前系統單相接地電容電流,A;
         
        Un—系統標稱電壓,kV。
         
        自動跟蹤的消弧線圈裝置應滿足DL/T 1057《自動跟蹤補償消弧裝置技術條件》的要求,
         
        另外,運行中還應滿足:
         
        a)正常運行情況下,中性點位移電壓不應超過系統標稱相電壓的15%。
         
        b)消弧線圈宜采用過補償運行方式,經消弧線圈裝置補償后接地點殘流不超過5A。
         
        c)安裝消弧線圈裝置的系統在接地故障消失后,故障相電壓應迅速恢復至正常電壓,不
         
        應發生任何線性或非線性諧振。
         
        d)調匝式消弧線圈裝置的阻尼電阻值應有一定的調節范圍,以適應系統對稱度發生變化
         
        時,不應誤發系統接地信號或發生線性串聯諧振。阻尼電阻的投入和退出應采用不需要
         
        分合閘信號和電源的電力電子設備,禁止使用需要分合閘電源的接觸器等設備。阻尼電
         
        阻的投入和退出不應人為的設置動作時延。
         
        e)消弧線圈裝置本身不應產生諧波或放大系統的諧波,影響接地電弧的熄滅。在某些運
         
        行方式下,調容式消弧線圈會放大系統的諧波電流,一般不推薦采用(調容和調匝相結
         
        合的消弧線圈除外)。
         
        f)消弧線圈裝置的控制設備應具有良好的抗電磁干擾水平,一般應達到3級。消弧線圈裝
         
        置的控制系統允許瞬時出現死機現象,但應能迅速自行恢復。
         
        g)消弧線圈裝置應采用帶錄波系統和通用網絡接口,以便于故障分析和遠方調用消弧線
         
        圈裝置的動作信息。
         
        5.2中性點電阻裝置的選擇和應用
         
        接地電阻裝置電阻值的選擇應綜合考慮繼電保護技術要求、故障電流對電氣設備和通信
         
        的影響,以及對系統供電可靠性、人身安全的影響等。電阻值的選擇應限制金屬性單相
         
        接地短路電流為300-600A。
         
        中性點電阻值選擇范圍如下:
         
        10kV系統, 10-20歐姆;
         
        20kV系統, 20-40歐姆;
         
        35kV系統, 35-70歐姆。
         
        中性點接地電阻裝置應滿足DL/T 780《配電系統中性點接地電阻器》的要求,另外,在
         
        選擇和運行中還應滿足:
         
        a)電阻裝置應采用不銹合金鋼型電阻器,電阻器的熱容量應考慮繼電保護后備保護的動
         
        作時間以及斷路器的動作時間并留有一定的裕度。一般選擇熱穩定時間10秒鐘,溫升應
         
        不超過760K;計算電阻器長期通流值的電壓取值按照中性點位移電壓不超過系統標稱相
         
        電壓的10%選取,電阻器的長時間運行溫升應不超過380K。電阻器中固定電阻用的夾件和
         
        支撐件均應能耐受相應的溫度。
         
        b)電阻器材料的溫度系數應不超過 /℃,接地故障發生時電阻器的阻值升高應保證重合
         
        閘時,繼電保護仍有足夠的靈敏度。10秒溫升試驗中,達到溫升限值時電阻器電流衰減
         
        值不應超過初始電流的20%。
         
        c)接地電阻裝置絕緣水平應按照相應電壓等級的要求選擇。
         
        d)接地電阻回路中宜增加中性點電流監測或接地電阻溫升檢測裝置。
         
        5.3接地變壓器的選用
         
        對于無中性點引出的10kV、20kV和35kV系統,應安裝接地變壓器,接地變壓器應采用Z型
         
        接線變壓器。其容量按配電變壓器容量(kVA)優先數選取,一般為30,50,80,100,
         
        125,160,200,250,315,400,500,630,… 。
         
        接地變壓器三相零序阻抗不宜大于表1數據,消弧線圈裝置在測量系統電容電流時應計及
         
        該阻抗。
         
        表1不同電壓等級接地變零序阻抗數值
         
        10kV20kV35kV
         
        零序阻抗(Ω)51030
         
        5.3.1消弧線圈系統用接地變壓器
         
        消弧線圈用接地變壓器一般通過斷路器接入母線,應采用三相同時分合的開關設備,不
         
        應采用隔離開關-單相熔絲組合作為接地變壓器投切和保護設備。
         
        消弧線圈用的接地變壓器,不兼做所用變壓器時,其容量按消弧線圈的容量選;兼做
         
        所用變壓器時,接地變壓器容量按照以下公式計算:
         
        其中S1為系統電容電流對應的容量;S2 變電所用電負荷容量。
         
        5.3.2電阻接地系統用接地變壓器
         
        5.3.2.1中性點電阻接地系統用接地變壓器安裝位置
         
        a)接地變壓器通過隔離開關接至主變壓器次級首端,與主變同時投入或退出運行,不應
         
        兼做所用變壓器。
         
        接地變壓器全回路處于主變壓器的差動保護范圍內,線路和母線發生接地故障時,主變
         
        壓器回路和接地變壓器回路的CT均有零序電流流過,主變壓器差動保護應剔除或躲過該
         
        部分的零序電流。由于接地變壓器為Z型接線,其高壓側電流互感器的二次回路的接線方
         
        式應與之相配合。一般,小電阻接地系統推薦接地變壓器通過隔離開關接至主變壓器次
         
        級首端。
         
        b)接地變壓器通過斷路器接至母線,可以兼做所用變壓器。
         
        線路和母線發生接地故障時,主變壓器回路的CT無零序電流流過,只有接地變壓器、小
         
        電阻和線路CT(線路故障時)有零序電流流過,接地變壓器零序保護可以作線路故障后備
         
        保護。開關、母線等裸露的帶電部分應采用熱塑材料加以封閉以盡量減少這部分設備的
         
        故障可能性。
         
        5.3.2.2電阻接地系統接地變壓器容量的選取
         
        小電阻接地系統用接地變壓器不兼作所用變壓器時,容量按接地故障時流過接地變壓器
         
        電流對應容量的1/10選;接地變壓器兼作所用變壓器時,其容量還應加上所用負荷容
         
        量。
         
        5.4電流互感器的選用
         
        消弧線圈接地系統的電流互感器一般應接在消弧線圈和地之間;小電阻接地系統的電流
         
        互感器,可以根據需要,接在電阻器和地之間或者接在中性點和電阻器之間。
         
        a)消弧線圈接地系統的電流互感器按照常規配置,采用帶并聯中電阻的消弧線圈系統宜
         
        在每路出線安裝零序電流互感器。額定電流和變比按照電阻投入時線路發生金屬性接地
         
        的電流選取,并留有一定的裕度。
         
        b)小電阻接地系統宜在每路出線安裝伏安特性良好的零序電流互感器。
         
        c)消弧線圈裝置和電阻裝置用電流互感器的絕緣水平視安裝位置的不同而不同,直接接
         
        在固定的接地點端的可以選用低壓電流互感器;通過其他設備接到固定接地端的應采用
         
        與消弧線圈或電阻裝置相同電壓等級的電流互感器。
         
        2-小電流接地選線參考:國家電網企業標準Q/GDW-369-2009
        √天堂资源中文www 第19集电视剧
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