接地講課課件

1、接地電流大于30A時(shí)，將形成穩(wěn)定電弧，成為持續(xù)性電弧接地，這將燒毀電氣設(shè)備和可能引起多相相 間短路。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相接地故障的討論 ：如果接地電流大于5A10A，而小于30A，則有可能形成間歇性電?。婚g歇性電弧容易引起弧光接地過電壓，其幅值可達(dá)（2.53）U，將危害整個(gè)電網(wǎng)的絕緣安全。如果接地電流在5A以下，當(dāng)電流經(jīng)過零值時(shí)，電弧就會(huì)自然熄滅。保護(hù)方式絕緣監(jiān)視裝置。利用單相接地時(shí)系統(tǒng)出現(xiàn)零序電壓的特點(diǎn)，構(gòu)成反應(yīng)零序電壓動(dòng)作的絕緣監(jiān)視裝置。但它發(fā)出無選擇性的信號(hào)，即在變電所內(nèi)任一線路發(fā)生接地短路時(shí)均動(dòng)作發(fā)出信號(hào)。這時(shí)需值班人員去順序拉開各線路斷路器檢查出故障所在線路并排除故障線。絕緣監(jiān)視裝置

2、如圖1123(b)所示。0UAUBUC-UCUAUBILICICAICB消弧線圈的作用 當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，接地故障相與消弧線圈 構(gòu)成了另一個(gè)回路，接地故障相接地電流中增加了一個(gè)感性電流，它和裝設(shè)消弧線圈前的容性電流的方向剛好相反，相互補(bǔ)償，減少了接地故障點(diǎn)的故障電流，使電弧易于自行熄滅，從而避免了由此引起的各種危害，提高了供電可靠性。2.2中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式1916年發(fā)明了消弧線圈，并于1917年首臺(tái)在德國Pleidelshein電廠投運(yùn)至今，已有84年的歷史，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，其廣泛適用于中壓電網(wǎng)，在世界范圍有德國、中國、前蘇聯(lián)和瑞典等國的中壓電網(wǎng)均長期采用此種方式，顯著提高了中壓電網(wǎng)

3、的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平。采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，在系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，流過接地點(diǎn)的電流較小，其特點(diǎn)是線路發(fā)生單相接地時(shí)，可不立即跳閘，按規(guī)程規(guī)定電網(wǎng)可帶單相接地故障運(yùn)行2小時(shí)。 從實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和資料表明，當(dāng)接地電流小于10A時(shí)，電弧能自滅，因消弧線圈的電感的電流可抵消接地點(diǎn)流過的電容電流，若調(diào)節(jié)得很好時(shí)，電弧能自滅。對(duì)于中壓電網(wǎng)中日益增加的電纜饋電回路，雖接地故障的概率有上升的趨勢(shì)，但因接地電流得到補(bǔ)償，單相接地故障并不發(fā)展為相間故障。因此中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式的供電可靠性，大大的高于中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式，但中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式也存在著以下問題：2.2.1.當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生接地時(shí)，由于接地

4、點(diǎn)殘流很小，且根據(jù)規(guī)程要求消弧線圈必須處于過補(bǔ)償狀態(tài)，接地線路和非接地線路流過的零序電流方向相同，故零序過流、零序方向保護(hù)無法檢測(cè)出已接地的故障線路。2.2.2.因目前運(yùn)行在中壓電網(wǎng)的消弧線圈大多為手動(dòng)調(diào)匝的結(jié)構(gòu)，必須在退出運(yùn)行才能調(diào)整，也沒有在線實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)單相接地電容電流的設(shè)備，故在運(yùn)行中不能根據(jù)電網(wǎng)電容電流的變化及時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以不能很好的起到補(bǔ)償作用，仍出現(xiàn)弧光不能自滅及過電壓問題。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式存在的兩大缺點(diǎn)，也是兩大技術(shù)難題，多年來電力學(xué)者致力于解決這一技術(shù)難題，隨著微電子技術(shù)、檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，我國已研制生產(chǎn)出自動(dòng)跟蹤消弧線圈及單相接地選線裝置，并已投入實(shí)際運(yùn)行取得

5、良好效果，現(xiàn)在正處在推廣應(yīng)用階段在我國中壓電網(wǎng)的供電系統(tǒng)中，大部分為小電流接地系統(tǒng)（即中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈或電阻接地系統(tǒng)）。我國采用經(jīng)消弧線圈接地方式已運(yùn)行多年，但近幾年有部分區(qū)域采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式，為此對(duì)這兩種接地方式作以分析，對(duì)于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)，因其是一種過度形式，其隨著電網(wǎng)的發(fā)展最終將發(fā)展到上述兩種方式。2.1）中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式世界上以美國為主的部分國家采用中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式，原因是美國在歷史上過高的估計(jì)了弧光接地過電壓的危害性，而采用此種方式，用以泄放線路上的過剩電荷，來限制此種過電壓。中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式中，一般選擇電阻的值較小。在系統(tǒng)單相接地時(shí)，控制流過接

6、地點(diǎn)的電流在500A左右，也有的控制在100A左右，通過流過接地點(diǎn)的電流來啟動(dòng)零序保護(hù)動(dòng)作，切除故障線路。其優(yōu)缺點(diǎn)是：2.1.1.系統(tǒng)單相接地時(shí)，健全相電壓不升高或升幅較小，對(duì)設(shè)備絕緣等級(jí)要求較低，其耐壓水平可以按相電壓來選擇。2.1.2.接地時(shí)，由于流過故障線路的電流較大，零序過流保護(hù)有較好的靈敏度，可以比較容易檢除接地線路。2.1.3.由于接地點(diǎn)的電流較大，當(dāng)零序保護(hù)動(dòng)作不及時(shí)或拒動(dòng)時(shí)，將使接地點(diǎn)及附近的絕緣受到更大的危害，導(dǎo)致相間故障發(fā)生。2.1.4.當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，無論是永久性的還是非永久性的，均作用與跳閘，使線路的跳閘次數(shù)大大增加，嚴(yán)重影響了用戶的正常供電，使其供電的可靠性下降

7、。在（DL/T 6201997）交流電氣裝置的過電壓保護(hù)和絕緣配合中規(guī)定： 1 110kV500kV系統(tǒng)應(yīng)該采用有效接地方式。 110kV及220kV系統(tǒng)中變壓器中性點(diǎn)直接或經(jīng)低阻抗接地，部分變壓器中性點(diǎn)也可不接地。 330kV及500kV系統(tǒng)中不允許變壓器中性點(diǎn)不接地運(yùn)行。 2 3kV10kV不直接連接發(fā)電機(jī)的系統(tǒng)和35kV、66kV系統(tǒng)，當(dāng)單相接地故障電容電流不超過下列數(shù)值時(shí)，應(yīng)采用不接地方式；當(dāng)超過下列數(shù)值又需在接地故障條件下運(yùn)行時(shí)，應(yīng)采用消弧線圈接地方式： a)3kV10kV鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)和所有35kV、66kV系統(tǒng)，10A。 b)3kV10kV非鋼筋混凝土或

8、非金屬桿塔的架空線路構(gòu)成的系統(tǒng)，當(dāng)電壓為： 1)3kV和6kV時(shí)，30A； 2)10kV時(shí)，20A。 c)3kV10kV電纜線路構(gòu)成的系統(tǒng)，30A。 635kV配電網(wǎng)一般采用小電流接地方式，即中性點(diǎn)非有效接地方式。近幾年來兩網(wǎng)改造，使中、小城市635kV配電網(wǎng)電容電流有很大的增加，如不采取有效措施，將危及配電網(wǎng)的安全運(yùn)行。 中性點(diǎn)非有效接地方式主要可分為以下三種：不接地、經(jīng)消弧線圈接地及經(jīng)電阻接地。 1 中性點(diǎn)不接地方式 適用于單相接地故障電容電流IC 10A，以架空線路為主，尤其是農(nóng)村10kV配電網(wǎng)。此類型電網(wǎng)瞬間單相接地故障率占60%70%，希望瞬間接地故障不動(dòng)作于跳閘。 其特點(diǎn)為： 單相

9、接地故障電容電流IC 10A時(shí)，接地點(diǎn)電弧難以自熄，可能產(chǎn)生過電壓等級(jí)相當(dāng)高的間歇性弧光接地過電壓，且持續(xù)時(shí)間較長，危及網(wǎng)內(nèi)絕緣薄弱設(shè)備，繼而引發(fā)兩相接地故障，引起停電事故； 系統(tǒng)內(nèi)諧振過電壓引起電壓互感器熔斷器熔斷，燒毀TV，甚至燒壞主設(shè)備的事故時(shí)有發(fā)生。 4 635kV配電網(wǎng)的接地方式選擇 以架空線路為主的城鄉(xiāng)配網(wǎng)，架空線路發(fā)生接地故障70%為瞬間故障;只需按照規(guī)程要求，以系統(tǒng)電容電流是否大于10A來確定，選用中性點(diǎn)不接地或自動(dòng)跟蹤消弧線圈接地方式。 以電纜線路為主的城鄉(xiāng)配網(wǎng)， 變電所覆蓋面較大， 出線較多且一般為電纜線路，系統(tǒng)電容電流也較大，據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)和運(yùn)行實(shí)踐， 電纜線路發(fā)生接地故障大

10、約50%為瞬間故障。但由于電纜線路的特殊性，一般可選用小電阻接地方式，犧牲一些供電可靠性，來防止擴(kuò)大事故。 以架空和電纜混合線路為主的城鄉(xiāng)配網(wǎng)，兼顧架空和電纜線路的特點(diǎn)，使配網(wǎng)的接地方式選擇在自動(dòng)跟蹤消弧線圈和小電阻兩種方式上左右為難。 單相接地故障時(shí)，非故障相對(duì)地工頻電壓升高31/2 UC、持續(xù)時(shí)間長，可能引起多點(diǎn)絕緣擊穿，事故擴(kuò)大。 消弧線圈無法補(bǔ)償諧波電流，而有些城市或工廠中諧波電流所占比例為5%15%，僅諧波電流就足以支持電弧穩(wěn)定燃燒。 尋找單相接地故障線路困難，目前許多小電流接地選線的動(dòng)作率還不理想，往往仍采用試?yán)ā?電纜溝或電纜排管內(nèi)的電纜發(fā)生單相接地時(shí)，尋找故障線路時(shí)間長，在帶

11、接地故障運(yùn)行期間，容易引起人身觸電。另一方面采用小電阻接地方式，可能錯(cuò)誤切除瞬間故障線路，造成對(duì)用戶的供電中斷，降低了供電可靠性，減少了供電量。 3 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地適于瞬間性單相接地故障較少的電力電纜線路。 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地運(yùn)行方式的特點(diǎn)： 降低操作過電壓。中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的配網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，零序保護(hù)動(dòng)作，可準(zhǔn)確判斷并快速切斷故障線路； 可有效降低工頻過電壓，單相接地故障時(shí)非故障相電壓為31/2UC，且持續(xù)時(shí)間短； 中性點(diǎn)電阻為耗能元件，也是阻尼元件(消弧線圈是諧振元件)； 有效地限制弧光接地過電壓，當(dāng)電弧熄滅后，系統(tǒng)對(duì)地電容中的殘余電荷將通過接地電阻泄放掉，下次電弧重燃時(shí)，不會(huì)疊加形成過電壓； 可有效消除系統(tǒng)內(nèi)諧振過電壓，中性點(diǎn)電阻接地相當(dāng)于在諧振回路中并接阻尼電阻，試驗(yàn)表明，只要中性點(diǎn)電阻1500，就可以消除各種諧振過電壓，電阻越小，消除諧振的效果越好； 對(duì)電容電流變化的適用范圍較大，簡單、可靠、經(jīng)濟(jì)。中性點(diǎn)接地電阻的選擇：