《小接地电流系统.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《小接地电流系统.docx（7页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、小接地电流系统选线及接入并联中电阻作用分析摘要小接地电流系统由于中性点不接地或不直接接地，发生短路后其情形与中性点直接 接地系统不太相同，母线上有多条线路，一般采用拉路查找接地线路，既延误处理时间，还 造成正常线路的不必要的短时停电。下面来分析小接地电流系统单相接地时短路点电压和短t *i 路电流分别以匕、1表示，而对地电容电流以1 （*为相符号）表示。关键词 小接地电流系统电容电流选线并联中电阻引言 电力系统中35kV、10kV的电压等级接线称为小接地电流系统。有线路多，运行环 境差等多种特点。在今年全年所辖变电站内多达186次发行单相接地情况。当中性点非直接 接地系统（小接地电流系统）发生
2、单相接地时，由于对地电容电流数值很小，而且三相之间的 线电压仍然保持对称，不对系统构成威胁，对负荷的供电也没有影响，故小接地电流系统中 发生单相接地后，一般都允许继续运行1-2小时，而不必立即跳闸，这也是采用中性点非直 接接地运行的主要优点。对小接地电流系统发生单相接地后本文作-详细分析1单相接地时电压分布与电流分析在单相接地以后，其他两相的对地电压要升高疽3倍，为了防止故障进一步扩大成两点 或多点接地短路，就应及时发出信号，以便运行人员采取措施予以消除。因此，在单相接地 时，一般只要求继电保护能有选择性地发出信号，而不必跳闸。但当单相接地对人身和设备 的安全构成威胁时，则应动作于跳闸。图1简
3、单网络A相接地示意图图1所示的最简单的网络接线，正常情况下，中性点非直接接地系级小接地电流系统） 三相均有相同的对地电容G，在相电压作用下，每相都有一超前于相电压900容性电流流入 地中，而三相电流之和为0。而在发生单相接地时（假设A相发生金属性接地），则A相对地 电压变为零，对地电容被短接，而相应其它两相对地电压升高互倍，对地电容电流也相 应地增大3倍。相量关系如图2所示：图2 A相接地时的向量图可见，发生单相接地时，三相中的负荷电流和线电压仍然是对称的。在A相接地以后，各相对地的电压为：_Ua - d = 0_iT Ub - d = Eb - Ea = x3EAe-，150Uc - d =
4、 Ec - Ea = v 3EAej150短路点d的零序电压为：Ud0 =1（ Ua- d + Ub - d + Uc- d）=-Ea 3在非故障相中流向短路点的电容电流为：4 = UB-萨 C 0_ 一 一Ic = Uc - J-C0此时，从接地点流回的电流为iD = IB + iC，为非故障相的对地电容电流的向量和；其有效值为iD = 3U廿c 0,正常运行时，三相对地电容电流的算术和。从以上分析可以看出在简 单网络中发生单相接地时，由于三相对地电容电流和为0,并没有产生零序电流，这是因为没 有计及电源的对地电容电流。当网络中有多条线路存在时，情况又不一样。当网络中有电源 和多条线路存在时
5、，每相电源和每条线路对地均有电容存白以集中电容等效表示），当其中 一条线路A相接地后，如果忽略负荷电流和对地电容电流在线路阻抗上的电压降，则全系 统A相对地的电压均等于零，因而各元件A相对地电容电流也等于零，同时B相和C相的 对地电压和对地电容电流也都升高5倍。线路I线路H图3 单相接地时的电容电流分布图由图3可见，在非故障线路I上，A相电流为零，B相和C相中流有本身的电容电流，因此，在线路始端所反应的零序电流为：3I01 = hi + Li有效值为:3101 = 3 C 01即零序电流为线路I本身的电容电流，电容性无功功率的方向为由母线流向线路。当电网中的线路很多时，上述结论也适用于每一条非
6、故障的线路。一 、 一 一 一 二 一 二 一 在电源F上，首先有它本身的B相和C相的对地电容电流Ibf和f，但是，由于它还是产生 UJcJ其他电容电流的电源，因此，从A相中要流回从短路点流上来的全部电容电流，而在B相和C相中又要分别流出各线路上同名相的对地电容电流，此时从电源出线端多反应的零序电流 仍应为三相电流之和，由图可见，线路的电容电流由于从A相流入后又分别从B相和C相流 出了，因此相加后互相抵消，而只剩电源本身的对地电容电流，故：3I= I + i0 f bf cf有效值为3i 0 f = 3C 0 f即零序电流为电源本身的电容电流，其电容性无功功率的方向是由母线流向电源，这个特点
7、与非故障线路是一样的再来看看发生短路的线路II，在B相和C相上，与非故障的线路一 样，流有它本身的电容电流。而不同之处是在接地点要流回全系统B相和C相对地电容电 流之总和，其值为：1 D = (iBi + iCi) + (iBii + iCii) + (iBf + iCf)有效值为：iD = 3U*(C01 + I + J) = 3U*C sCo 为全系统每相对地电容的总和。此电流要从A相流回去，因此，从A相流出的电流可表示为:这样在线路II始端所流过的零序电流则为:- t -L / -L /3 0IIAii + Bii + CiiZ 4444 X-(bi + ICI + IBf + I Cf
8、)有效值为:310II = 3 (C0 -C0II)由此可见，由短路线路流向母线的零序电流，其数值等于全系统非故障元件对地电容电流之 总和(不包括短路线路本身)，其电容性无功功率的方向为由线路流向母线，恰好与非故障线 路上的相反。根据上述分析结果，可以做出单相接地时的零序等效网络，如图4所示。在接一一七一一. .一 .地点有一个零序电压U0，而零序电流的回路是通过各个元件的对地电容构成的，由于送电 线路的零序阻抗远小于对地电容的阻抗，因此可以忽略不计，在中性点不接地电网中的零序电流，就是各元件的对地电容电流，其向量关系如图5所示，（图中I 0表示线路II本身的零序电容电流），这与直接接地电网是
9、完全不同的。图5单相接地时的零序向量图总结以上的分析结果，可以得出如下的结论:一、在发生单相接地时，全系统都会出现零序电压。二、在非故障的元件上有零序电流，其数值等于本身的对地电容电流，电容性无功功率 的实际方向为由母线流向线路。三、在短路线路上，零序电流为全系统非故障元件对地电容电流之总和，数值一般较大， 电容性无功功率的实际方向为由线路流向母线。2对策及实际运行1、中性点装设消弧线圈之后，当系统发生单相接地时，经消弧线圈不长之后的接地点 残流通常小于5A，出现零序CT二次侧电流很弱，容易受到干扰影响选线的准确性。通过并 联电阻可以增加零序电流的有功分量，采用独特的DK线法使选线准确率确实达
10、到100%。 DK选线法克服了残流增量法接地后调整消弧线圈以及对高阻接地选线不准的缺点，能够正 确对金属接地、高阻接地和母线接地进行准确选线，对急性难以判断的出现也可以正确选线， 选线准确率达到100%。预调试消弧线圈并联中电阻选线方式，综合了预调试消弧线圈补偿 速度快和电阻接地选线两种方式的优点，既保持了电阻接地可以准确选线的优点，又可以减 少接地点残流，预调试补偿方式的消弧线圈海限制弧光接地过电压，确保对瞬时性接地进行 有效补偿和对于永久性接地故障准确选线，必要时可以跳闸。现场采取发信号，正确给出接 地线路。2、现场试验结果表明：在各种线路接地试验中，并联中电阻选线能够显著增加故障线 路零
11、序电流，选线全部正确，并联电阻投运时，对系统无冲击，并能进一步降低中性点电压， 不影响设备安全运行。实例分析10月21日12时58分，110k 山阳变发生10kVII段母线接地、三亚291线接地，配 调13时0分下令拉开三亚291开关，遥控拉开三亚291开关后，10kVII段母线接地消失。用时4 分钟，正确查找到接地。配调13时05分下令合上三亚291开关。配网查线路。以往110kV山阳 变发生10kVII段母线上有8条出线。运行人员到现场逐条线路拉合查找，需要1个半小时左右。 再巡线处理，根本无法在2小时内（带接地运行规定时限）消除接地故障。当采用并联中电阻选线时，需配置并联中电阻箱。他并联于消弧线圈两端。当装置确 认系统发生永久性单相接地故障时，中值电阻投入，向系统注入有功电流供选线。经过很短 延时后（现场4S），切除电阻，为了保证电阻的安全可靠，还配有电阻的保护。在装置无法 切除电阻时，电阻保护跳开接地变高压侧开关，装置要求退出并联中电阻后方可对接地变开 关送电。但现场处理：将接地变转为检修后，进行缺陷处理。消缺后再对接地变送电。 结束语 采用并联中电阻选线后，根据信号监控中心迅速试拉接地线路。查找正确、时间快 速。为接地消缺缩短了时间，对设备绝缘和系统安全运行起到重要的作用。
