10KV小电阻接地系统运行分析与探讨论文_赵建平

10KV小电阻接地系统运行分析与探讨论文_赵建平

河钢集团唐钢美锦(唐山)煤化工有限公司 河北省唐山市 063000

摘要:随着地区电网的不断发展,用电负荷急剧增加,从而使10kV配电网的面积的不断扩大,导致电网电容电流过大,10kV系统中性点不接地或经消弧线圈接地方式已经不能满足城镇企业电网发展的需要,而10kV采用中性点经小电阻接地方式运行更加符合企业发展的要求,提高了企业用电的安全性,也具有很好的经济效应,增加10kV配电网的可靠性。因此,本文对10KV小电阻接地系统运行方式进行分析与探讨。

关键词:10KV小电阻;接地系统;运行方式

随着电网建设不断迅速发展的前提下,很多大企业都开始发展10kV配电网,并广泛地采用电缆网进行运行,这使得配电系统当中的电流量在不断的增大,在这种前提下,如果采用消弧圈接地,就需要对系统的绝缘水平进行提升,所以需要较大的补偿容量,运行起来相对较为复杂,而10kV配电网的线路在运行当中,其操作较多,消弧线圈的分接头和调整相对有困难,较为容易出现谐振和过电压等情况,所以对于10kV小电阻接地系统的运行方式进行分析和探讨十分重要。

1 10kV配网中性点小电阻接地技术存在的问题

1.1如今,随着企业配电网电缆化率的提高,当配电网发生单相接地故障时,导致通信质量受到影响,电路短路不能及时自熄,只能靠切断电源;在实际操作中,由于电缆的长度不确定,设计过程中,很难精确算出电缆的相关参数,容易引起误差,给电力部门的工作带来困难。

1.2目前由于技术的缺失,电力系统缺乏对单相接地故障的控制能力。常常会扩大为相间短路,消弧线圈接入系统受到限制,如果发生单相接地故障,弧光燃烧引起过电压,会造成电力设备的绝缘材料损坏,或者开关柜损坏,电缆绝缘体被击穿,发生漏电的事故,稍不注意,容易发生人身触电的事故,由于电力系统不能自动调节,如果不能及时切断电源,触电人员无法自救,长时间接受漏电流,难免发生人员伤亡的事故。

2 10kV小电阻接地系统的运行方式分析

2.1消弧线圈接地方式的缺点

对消弧线圈各个分接头的标准电流进行分析,它和系统的实际补偿电流具有较大的差距,有些差距甚至达到15%,所以在运行过程中容易出现并联谐振情况。同时因为电流的理论电容和实际电容电流相差较大,所以对于电缆和架空线的混合网络,消弧线圈补偿的准确度一般情况下较难保证。而中性点经过消弧线圈接地后,主要为小电流的接地系统,其发生单相接地故障之后,在对接地故障点进行检出的时候,如果人员较为稠密,那么该企业可能会产生较为严重的后果。而中性点经消弧线圈接地系统一般能够降低弧光接地过电压发生的概率,它不能够有效的对弧光接地过电压的幅值产生影响,可以促使系统长时间的承受过电压,对于设备的绝缘能够造成一定的威胁。

2.2小电阻接地方式中性点经小电阻接地运行方式主要用于单相接地故障电容电流大、以电缆为主的电网,它的特点主要如下。

2.1有效地限制弧光接地过电压,在中性点经小电阻接地的配网中,当接地电弧熄弧后,系统对地电容中的残荷将通过中性点电阻泄放掉,所以当发生下一次燃弧时其过电压幅值和从正常运行情况发生单相接地故障的情况相同,不会产生很高的过电压。

2.2消除系统各种谐振过电压的最有效措施,中性点小电阻相当于在谐振回路中的系统对地电容两端并接的阻尼电阻,由于小电阻的阻尼作用,基本上可以消除系统的各种谐振过电压。

2.3降低操作过电压,中性点经小电阻接地的配网发生单相接地故障时,零序保护动作,可准确判断并快速切除故障线路,如果故障线路是电缆线路,考虑到接地故障一般是永久性故障,对故障线路不进行重合闸,不会引起操作过电压。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果是架空线路,由于架空线路发生瞬时故障的可能性较大,所以在故障线路跳闸后,还可以重合一次。

2.4保障人身安全。流经接地体的电流越大,容易引起的故障概率就越高,因此,在设定中性点接地电阻的电流额度一定要越小越好,以免造成跨步电压,电势值超过标准范围。根据国家相关规定,电阻电流的跨步电压和接触电势选择在1000A下,因此选择400A的电阻额度对人身是没有危害的。根据电力部门的相关规定,超过10A的故障电流,必须立即切除故障,不能让电缆持续运行。因此,在设计电阻额度的时候,一定要选择电路的承受力度,以及电压的额度,减少故障发生的概率。

2.5有利于降低系统设备绝缘水平和提高系统安全可靠运行水平,由于系统的工频电压升高和暂态过电压倍数较低,加之无间隙金属氧化物避雷器保护性能优越,可以将雷电过电压和操作过电压限制到较低水平,所以,中性点经小电阻接地系统的电气设备承受的过电压数值低、时间短,可以适当降低设备的绝缘水平,节约设备投资,对采用原标准的设备则安全可靠性和设备使用寿命大大增长,同时也大大提高整个系统的运行可靠水平。

2.6加强继电的灵敏度。如果中性点小电阻接地过度电阻,继电的灵敏度便会降低,因此,从保护继电灵敏度的角度出发。电阻值越大,流过的电阻的电流反而越小,对继电的输入量则越好。按照正常的电力要求,单相接地故障电流远大于每条线路的对地电容电流,一般都能满足零序保护的灵敏度要求。因此,在设计的过程中一定要考虑这两方面的影响,选择较大的电阻电流。

3 10kV小电阻接地运行方式评价

3.1供电可靠性

在当前企业的电网中,大部分都是使用电缆为电流传输介质的。而传统的中性点不接地或经消弧线圈接地方式的优点在于当发生单相接地故障时,可以使系统带故障运行两个小时而不间断,而此优势对于企业电网中不足以满足其需要。所以以上两种方式并不适合当前的企业电网。在电网系统发生故障时,不应该带故障运行,如果长时间带着故障运行,系统出现容易引起弧光短路,并造成电缆着火的可能性很大。同时,单相接地故障也会引发母线短路故障,经常会出现停电现象和变压器损坏的现象。而在企业配电网中使用小电阻接地方式后,能够有效的降低绝缘事故,减少了母线绝缘故障出现的频率,增加了电网供电的可靠性。另外,在配电网的架空线路中,也可以使用自动重合闸的方式减少居民的停电时间,可以保证居民电力的使用需求。

3.2继电保护方式

在企业配电网中使用中性点经小电阻接地系统,继电保护装置可以利用时间互相配合,从而缩小故障停电范围。由于单相接地故障后的电流瞬间增加,需要在保护装置中增加零序保护,防止零序电流产生带来的不利影响。同时,需要在继电保护装置中使用零序电流互感器和零序电流接地保护装置,防止断路器跳闸带来的不利后果。

结束语:

总而言之,小电阻接地方式与其他接地方式相比具有更大的优势,而且小电阻接地方式可以准确、快速地切除故障线路,缩短了故障排查时间,有效避免了10kV系统单相接地过电压烧坏设备和单相接地造成人身触电,对保证电力系统的安全运行和人们的生命安全具有重要意义。因此,我们要解决中性点经小电阻接地系统中存在的问题,并大力推广小电阻接地方式。

参考文献:

[1]10kV小电阻接地系统的技术原理及施工验收、运行维护[J].黄慧妍.大众科技.2014(04)

[2]10kV小电阻接地系统运行方式分析与探讨[J].张新明.电气技术.2014(07)

[3]10kV小电阻接地系统运行方法[J].谢欢欢.科技风.2015(07)

[4]关于10kV中性点小电阻接地技术与应用的分析[J].宋梅芳.通讯世界.2015(11)

论文作者:赵建平

论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期

论文发表时间:2018/9/12

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