消弧线圈接地系统小电流接地选线问题探讨论文_聂闯闯  周楠

消弧线圈接地系统小电流接地选线问题探讨论文_聂闯闯  周楠

国网营口供电公司,辽宁营口115000

摘 要:现有的接地选线方法,在中性点改为经消弧线圈接地后,有的已不能再用,有的虽然能用但有较大的局限性,选线效果不理想。根据供电分公司的应用经验,要提高小电流接地选线装置选线的正确率,除了装置采用好的原理外,电力部门自身的安装、调试、运行、维护都至关重要。只有各环节的工作均做好了,接地选线装置选线的正确率才能达到较高的水平。

关键词:消弧线圈;接地系统;小电流;接地选线

中图分类号:TM76文献标识码:A

消弧线圈并联中电阻选线系统达到了预期的效果,既在10kV电网的接地保护和选线原理设计等方面有理论和实现方法的突破,较好地解决了大量使用中的经消弧线圈接地10kV配电系统选线不准的实际问题,具有重要的理论意义;又可在实践中有效地利用现有装置和设备,直接将其应用到配电网的改造中,从而降低改造成本,具有较大的实用价值和广阔的应用前景。

一、消弧线圈接地方式对小电流接地故障的影响

消弧线圈是一个具有铁心的可调电感线圈,当由于电气设备绝缘不良、外力破坏、运行人员误操作、内部过电压等任何原因引起电网瞬间单相接地故障时,接地电流通过消弧线圈呈电感电流,与电容电流的方向相反,可以使接地处的电流变得很小或等于零,从而消除了接地处的电弧以及由此引起的各种危害,自动消除故障,不会引起继电保护和断路器动作,大大提高了电力系统的供电可靠性。由于消弧线圈能够有力地限制单相接地故障电流,三相导线之间线电压平衡,发电机可以免供不对称负荷,电力系统可以继续运行。特别是在电源紧张或停电后果严重时,有足够的时间启动备用电源或转移负荷,避免突然中断对用户的供电而陷入被动局面。中性点经消弧线圈接地系统发生单相接地故障时,接地电流与故障点的位置无关。由于残流很小,接地电弧可瞬间熄灭,有效地减小了电弧过电压的危害。继电保护和自动装置、避雷器、避雷针等,只能保护具体的设备、线路,而消弧线圈却能使绝大多数的单相接地故障不发展为相间短路,发电机可免供短路电流,变压器等设备可免受短路电流的冲击,继电保护和自动装置不必动作,断路器不必动作,从而对所在系统中的全部电力设备均有保护作用。

二、选线原理

1零序电流原理

在中性点不接地的电网中发生单相接地故障时,非故障线路零序电流的大小等于本线路的接地电容电流。故障线路零序电流的大小等于所有非故障线路的零序电流之和,也就是所有非故障线路的接地电容电流之和。通常故障线路的零序电流比非故障线路零序电流大得多,利用这一原则,可以采用电流元件区分出接地故障线路。

2零序功率原理

在中性点不接地的电网中发生单相接地故障时,非故障线路的零序电流超前零序电压90°,故障线路的零序电流滞后零序电压90°,故障线路的零序电流与非故障线路的零序电流相位相差180°。根据这一原则,可以利用零序方向元件区分出接地故障线路。

3绝缘监察装置

绝缘监察装置利用接于公用母线的三相五柱式电压互感器,其一次线圈均接成星形,附加二次线圈接成开口三角形。接成星形的二次线圈供给绝缘监察用的电压表、保护及测量仪表。接成开口三角形的二次线圈供给绝缘监察继电器。系统正常时,三相电压正常,三相电压之和为零,开口三角形的二次线圈电压为零,绝缘监察继电器不动作。当发生单相接地故障时,开口三角形的二次端出现零序电压,电压继电器动作,发出系统接地故障的预告信号。其优点是投资小,接线简单、操作及维护方便。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其缺点是只发出系统接地的无选择预告信号,不能准确判断发生接地的故障线路,运行人员需要通过推拉分割电网的试验方法才能进一步判定故障线路,影响了非故障线路的连续供电。

三、接地选线装置现场注意事项

1零序电流互感器穿过电力电缆和接地线时的接法问题

不论零序电流互感器与电缆头接地线的相对位置如何,零序电流互感器与接地线的关系应掌握一个原则:电缆两端端部接地线与电缆金属护层、大地形成的闭合回路不得与零序电流互感器匝链。即当电缆接地点在零序电流互感器以下时,接地线应直接接地;接地点在零序电流互感器以上时,接地线应穿过零序电流互感器接地。同时,由电缆头至零序电流互感器的一段电缆金属护层和接地线应对地绝缘,对地绝缘电阻值应不低于50kΩ。以上做法是为了防止电缆接地时的零序电流在零序电流互感器前面泄漏,造成误判断;经电缆金属护层流动的杂散电流由接地线流入大地,也不与零序电流互感器匝链,杂散电流也不会影响正确判断。

2接入选线装置的线路数量问题

一般来说,线路路数至少不少于3路才能保证正确判断,一般变电所都能满足此要求。当出线路数少,母线有防止电压互感器铁磁谐振或防止过电压的接地电容时,接地选线判断比较准确。另外,凡是接在母线上的各馈电线路包括补偿无功功率的电容器等的电缆都必须经过零序电流互感器接入选线装置,否则未接入选线装置的线路接地时采用幅值比较法的装置可能误判断,采用方向比较法的则可能判为母线接地。

3零序电流互感器型号统一问题

幅值比较的前提是变电所各出线的零序电流互感器的特性必须一致,否则可能因特性不一致而造成误判断,这一点,尤其在变电所扩容新增加配电线路时一定要注意。新增线路的零序电流互感器必须与原有其它线路的零序电流互感器型号、生产厂家保持一致。对于开合式零序电流互感器,开合接触面应无灰尘,确保面接触。对有架空出线的线路,虽然可以用三只测量用电流互感器滤出零序电流,但由于与电缆出线零序电流互感器特性不一致,架空出线也应改为一段电缆出线,以便于用同型号零序互感器。

4零序电流互感器的极性问题

各配电线路的零序电流互感器的极性必须一致,并满足厂家要求(一般沿配电盘柜向线路方向流出为正)。

5某些线路出线为双电缆时

为保证线路零序电流的准确测量,每条出线电缆应尽可能采用一根电缆,对负荷较大的线路可采用大截面铜心电缆,不得不采用双电缆并列时,应尽可能选用内径较大的零序电流互感器,将两根电缆同时穿入零序互感器。

四、系统调试

施工完毕,必须做好系统调试,及时发现施工中存在的问题,具体调试的方法如下:解开TV开口三角的零序电压引入线,用调压器模拟零序电压,加入装置,此时加入的电压应与装置显示的电压一致,同时用升流器在TA一次侧模拟系统单相接地电流,穿过TA一次时,一条线路反穿,其余线路正穿,所加入电流应大于20mA,此时装置能正确选线,说明该装置回路可以投运。

结束语

消弧线圈接地后,接地故障发生时,由于流经中性点的电流减少,使得接地选线装置难以判断正确的接地线路,造成装置选线错误,而调度员根据选线装置的判断试切故障线路时,容易误切正常线路,造成不必要的停电,给运行和管理带来不便。

参考文献

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[2]朱海锋,张长征,张宇。改善电容器无功补偿谐波的一种新措施[J].船电技术。2014(5):39-41.

[3]孙富。浅谈电网中性点经消弧线圈接地方式[J].信息技术,2012(6):66-67.

论文作者:聂闯闯  周楠

论文发表刊物:《电力设备管理》2017年第5期

论文发表时间:2017/7/17

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