接地變壓器及接地電阻在水泥企業(yè)配電系統(tǒng)中如何選用

1、接地變壓器及接地電阻在水泥企業(yè)配電系統(tǒng)中如何 選用0 引言 水泥企業(yè)中壓配電系統(tǒng)的電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式與電網(wǎng)的電 壓等級(jí)、 單相接地故障電流、 過(guò)電壓水平以及保護(hù)配置等有密切 關(guān)系。它直接影響電網(wǎng)的絕緣水平，電網(wǎng)的供電的可靠性、連續(xù) 性和運(yùn)行安全性， 通過(guò)合理的選用， 有利于保證企業(yè)內(nèi)部的配電 系統(tǒng)的可靠性， 避免設(shè)備損害等事故的發(fā)生， 對(duì)企業(yè)安全運(yùn)行起 著重要的作用。目前我國(guó)的水泥企業(yè)在110kV及63kV進(jìn)線端常用的接地方 式為中性點(diǎn)有效接地系統(tǒng)（一般由當(dāng)?shù)毓╇娋W(wǎng)絡(luò)確定），企業(yè)內(nèi) 部10kV及6kV配電系統(tǒng)常用的接地方式為中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消 弧線圈接地、經(jīng)電阻接地和經(jīng)消弧柜接地?？紤]到企業(yè)內(nèi)

2、配電線路均由電纜線路構(gòu)成， 單相接地故障電 容電流較大， 且需要快速切出故障， 同時(shí)電纜和電氣設(shè)備還可采 用絕緣水平較低的等級(jí)， 以及一些海外同類企業(yè)中性點(diǎn)接地方案 的引入，因此國(guó)內(nèi)企業(yè)慢慢開始采用主要以中性點(diǎn)串電阻接地的 方式，該方式能有效解決上述問(wèn)題， 并契合海外企業(yè)的技術(shù)要求。 在電源主變是Y/接線的中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)的接地方式有 2種，第一種是接地變壓器接于10kV或6kV中壓母線段，接地變的中性點(diǎn)串低電阻接地。第二種是接地變壓器直接接于主變 線圈引出線端， 其中性點(diǎn)串低電阻接地。 在水泥企業(yè)第一種接線 方式具有一定的普遍性。 但目前我國(guó)還沒(méi)有規(guī)范對(duì)中性點(diǎn)接地電 阻和接地變壓器的選擇

3、的明確規(guī)定， 所以在選用上就存在一些不 同，本文以其在一水泥生產(chǎn)線工程中選用的實(shí)例， 提供一個(gè)選用 方法供大家探討。已知伊朗NGC（水泥生產(chǎn)線工程現(xiàn)有中壓配電線路長(zhǎng)度約15000 米，投資方要求廠內(nèi) 6.3kV 配電系統(tǒng)采用串電阻接地方式， 其 6.3kV 系統(tǒng)為中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)。首先我們考慮通過(guò)在總降壓站 6.3kV 母線配置接線形式 ZN， yn11 專用三相接地變壓器引出中性點(diǎn)，再串電阻接地，其主要 參數(shù)計(jì)算方法如下：1 核算系統(tǒng)電容電流線路單相接地電容電流為 IC1=0.1Url=0.1 X 6.3 X 15=9.45A綜合考慮變電所增加后的電容電流為IC=KIC11.18X9.45=

4、11.15 。其中K為整個(gè)變電站內(nèi)其他設(shè)備的容性電流系數(shù)，一般取1.18。2 接地電阻器目前我國(guó)還沒(méi)有規(guī)范對(duì)中性點(diǎn)接地電阻的選擇的明確規(guī)定， 而有些供電部門對(duì)當(dāng)?shù)毓╇娤到y(tǒng)中性點(diǎn)接地電阻型式和單相接 地故障電流都作出了具體規(guī)定，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足當(dāng)?shù)毓╇姴块T要 求。如無(wú)具體要求可從降低配電網(wǎng)過(guò)電壓水平考慮， 依據(jù)國(guó)內(nèi)相 關(guān)機(jī)構(gòu)做的EMTP程序計(jì)算、過(guò)電壓模擬試驗(yàn)及各地運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表 明，弧光接地過(guò)電壓水平隨著流經(jīng)電阻的阻性電流 IR 增加而降 低，當(dāng)IR4IC時(shí)，過(guò)電壓水平可降到 2.0PU以下，一般取IR4IC,即 IR4X 11.15=44.6A ,實(shí)際應(yīng)用中可取 IR=100A (IC 為系統(tǒng)電容電

5、流)額定電壓：UrR?叟 1.05 X 1.05 X 6.3/1.732=3.82kV 實(shí)際取UrR=6.3kV阻值：R=X 103=6.3/1.732/100 X 1000=36.4 QIR- 電阻電流 A， Un- 系統(tǒng)額定標(biāo)稱電壓 kV。接地電阻器材質(zhì)的選擇，材質(zhì)主要有鑄鐵、不銹鋼、合金及 非金屬材料等， 目前多采用特殊不銹鋼合金復(fù)合電阻元件， 它具 有溫度系數(shù)小，電阻值穩(wěn)定、體積小、電阻率高、耐高溫、耐腐 蝕等特點(diǎn)，比較符合水泥企業(yè)的工作環(huán)境。3 接地變壓器目前我國(guó)接地變壓器的容量尚未規(guī)范化， 暫可按接地電阻或 接地電流IR核算，當(dāng)IR=100A時(shí)，接地變的短時(shí)容量為 SrT1 = =

6、100X 6.3/1.732 364kVA根據(jù)IEEE-C62.92.3-1993( R2005)標(biāo)準(zhǔn)做出過(guò)載系數(shù)的規(guī)定可將變壓器的短時(shí)容量換算為持續(xù)容量， 一般接地裝置按投 運(yùn) 60s 設(shè)計(jì)時(shí)，查詢可知變壓器允許過(guò)載系數(shù) K 為 4.7 。則變壓器持續(xù)容量 SrT=364/4.7=77kVA ，所以取國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)容 量 100kVA。額定電壓：UrT=Ur=6.3kV (UrT額定一次電壓，Ur 系統(tǒng)額定標(biāo)稱電壓) ;IEEE-C62.92.3-1993 ( 2005)4 結(jié)論經(jīng)過(guò)上述分析計(jì)算，得出了當(dāng)電容電流約為10A時(shí)，該企業(yè) 接地變壓器基本參數(shù)：額定電壓：6.3kV，額定容量：100kVA,接地電阻基本參數(shù)：額定電壓：6.3kV，額定阻值：36.4 Q。當(dāng)然在實(shí)際工程驗(yàn)算中， 也還可以考慮一定的裕度， 比如適當(dāng)提高