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所屬欄目:物理論文 發布日期:2012-03-14 09:24 熱度:
摘要:小電流接地系統的接地選線功能,在綜合自動化發電廠、變電所以及電網中是一項重要的功能。應用得當,將使小電流接地系統選線裝置快速找到故障點。通過認真分析研究小電流接地選線裝置的原理,并結合在工程應用上的經驗,對小電流接地選線進行分析。
關鍵詞:小電流接地系統論文;單相接地論文;小電流接地選線裝置應用。
0引言
一般情況下,電力系統的電壓等級不高時普遍采用中性點非可靠接地的方式,如在66kV電壓等級以下電力系統中普遍采用中性點不接地或經消弧線圈接地的小電流接地系統方式。當系統發生單相接地故障時,由于不能構成短路回路,接地故障電流往往很小,系統線電壓仍然對稱,系統還可繼續運行一段時間,一般不超過2小時。但是單相故障若不及時處理,其他兩相的對地電壓升高,會破壞電力設備的絕緣,可能會擴展成兩相短路故障甚至其他嚴重的事故,造成電力系統更大的事故。為防止系統事故擴大,在接地運行的這段時間里必須設法排除接地點。于是引入了小電流接地選線問題。
1小電流接地系統論文
要了解電流接地系統,首先需要了解三相交流電力系統中性點的接地方式:三相交流電力系統中性點與大地之間的電氣連接方式,稱為電網中性點接地方式。一般來說,電網中性點接地方式也就是變電所中變壓器的各級電壓中性點接地方式。
我國110kV及以上電網一般采用大電流接地方式,即中性點有效接地方式。
6~35kV配電網一般采用小電流接地方式,即中性點非有效接地方式。中性點非有效接地方式主要可分為以下三種:不接地、經消弧線圈接地及經電阻接地。
以小電流接地方式進行中性點非有效接地的系統,稱為小電流接地系統。
2小電流接地系統中的單相接地
2.1單相接地故障在小電流接地系統中是最常見的,約占電網故障的80%以上。單相接地時,由于故障電流小,使得故障選線較困難。
2.2單相接地時中性點不接地系統的特點
中性點不接地系統正常運行時,各相對地電壓是對稱的,中性點對地電壓為零,電網中無零序電壓。
當系統出現單相接地故障時(假設線路3的W相接地),見圖1,則W相對地電壓UW=0,U相和V相對敵電壓卞偉該相對W相之間的線電壓,即:
UU=EU-EW=√3EWe-j150°;UV=EV-EW=√3EWe-j150°。
可見,U、V相對地電壓升高了√3倍。電網中出現零序電壓U0,等于中性點對地電壓UN,即U0=UN=1/3(UU+UV+UW)=-EW,即中性點電壓UN上升為相電壓(-EW),線電壓仍保持對稱。
由圖1可見,在非故障線路1中,W相電流為零,U,V相中流有本身的電容電流,在線路1始端的零序電流為3I01=I1L1+I1L2;在故障線路3的U、V相也流有它本身的電容電流I3L1和I3L2,而接地點電流Ie=(I1L1+I1L2)+(I2L1+I2L2)+(I3L1+I3L2)。此電流要從W相流回去,因此,從W相流出的電流就為I3L3=-Ie,那么,在線路3的始端所流過的零序電流3I03=I3L1+I3L2+I3L3=-(I1L1+I1L2+I2L1+I2L2)。
從以上分析可得出如下結論:
1)中性點不接地系統發生單相接地后,電網中會出現零序電流和零序電壓,零序電壓大小等于電網正常工作時的相電壓。
2)故障線路與非故障線路出現零序電流,故障線路零序電流3I0大小等于所有非接地線路零序電流之和,電容性無功功率的方向為線路流向母線;非故障線路零序電流大小等于本線路對地電容電流,其電容性無功功率的方向為母線流向線路。
3)非故障線路零序電流超前零序電壓90°,故障線路的零序電流滯后零序電壓90°,故障線路的零序電流與非故障線路的零序電流方向相反。
4)接地故障處電流的大小等于所有線路(包括故障線路和非故障線路)的接地電容電流的總和,并超前零序電壓90°。
3小電流接地選線裝置原理及應用論文
小電流接地選線主要原理:零序電壓原理,也稱絕緣監察裝置;零序電流原理;
零序功率原理。
小電流接地系統發生單項接地故障時,凡是對地有電容的線路都將有零序電流通過,但由于零序電流較小,又有很大的分散性,選擇接地線路有一定困難;若系統中有消弧線圈,困難更大。
針對以上困難,國內陸續研制出的一些小電流接地選線裝置,從原理上講有以下幾種:
1)最大值分析法;2)功率方向法;3)有功分量法;4)諧波分析法。
這幾種原理的產品都是依靠定值或功率方向來選線的。當系統運行方式發生變化、線路長短相差較大及系統中有消弧線圈時,經常發生誤判;目前大部分產品原理上采用零序電壓啟動,諧波電流方向選擇故障線路,充分考慮了PT斷線過渡電阻變化而引起的零序電流變化等影響,在軟硬件的設計上進行了重大改進,基本上無需整定和調試,使小電流接地選線準確率得到了大大提高。
4選線失誤的原因及應對措施論文
4.1選線失誤主要原因有以下幾點:電流信號太小,干擾大、信噪比小,隨機因素影響的不確定,電容電流波形的不穩定。
4.2對選線不準確采取的措施
盡量使參數配合適當,減小測量環節的綜合誤差。
1)盡量選擇準確度高的專用零序電流互感器。
2)零序濾序器應盡量使用變比較小的計量級(最好為S級)電流互感器組合而成。
3)微機檢測裝置的電流變換器的線性測量范圍應與互感器的二次輸出值配套。
4)使用接線中盡量減小誤差和電磁干擾影響。
5總結
隨著技術的進步,特別是微機小電流既接地選線裝置的出現和不斷完善,小電流接地選線系統的功能漸趨完善,只要選擇原理與系統相適應的設備,在實際的操作中盡量減少測量環節的誤差,采取一定的抗干擾措施必將大大提高目前的接地選線準確性和可靠性。
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文章標題:小電流接地系統接地選線分析之物理論文
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