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1、消弧线圈并联电阻接地在城市配网中的应用2005年5月江苏电机工程JiangsuElectricalEngineering第24卷第3期31消弧线圈并联电阻接地在城市配网中的应用王东(南京供电公司,江苏南京210008)摘要:通过对城市配网中性点经消弧线圈接地以及中性点经电阻接地两种方式的分析,结合现场工作经验,提出了消弧线圈并联电阻的接地方式,并阐述了该接地方式的原理与实现方法.消弧线圈并联电阻的接地方式充分发挥了2种接地方式的长处,适应城市电网发展要求,为今后城市电网中性点接地方式的发展提供了有益的参考.关键词:配网;中性点;消弧线圈;电阻接地中图分
2、类号:TM727.2文献标识码:B文章编号:1009—0665(2005)03—003卜03电网中性点的接地方式是一系统工程,必须综合考虑供电安全可靠性连续性,配电网与线路结构,继电保护的构成和跳闸方式,设备人身安全等诸多因素.电力行业标准规定当单相接地电容电流小于或等于10A时,宜采用中性点不接地方式:大于10A时,必须采取限制措施¨].目前南京城区变电站配电网大多采用中性点经消弧线圈的接地方式,而中性点经电阻接地已在上海,广州,深圳等地的城区配电网中开始应用,国内对电力系统中性点的接地方式一直处于不断的探索研究之中.1概念及特点中性点经消弧线圈接地
3、是利用消弧线圈补偿系统对地电容电流,使通过故障点的电流减小到能自行熄弧的范围,接地故障发生后可继续运行1～2h,供电可靠性高.该接地方式在永久性单相接地后需立即查找并排除故障,但由于接地点短路电流很小,接地支路难以判别,影响供电可靠性.虽有设备厂家已研制出微机型小电流接地选线装置,但错选的概率很大.中性点经电阻接地的特点是继电保护选择性好,选线正确率可达到100%.但这种接地方式无法区分瞬时性接地与永久性接地,供电可靠性差.此外该接地方式易发生人身触电事故.据美国加州公共事业委员会报告,因配电线路故障居民每年死40多人,伤150人,而在我国采用消弧线圈
4、接地则很少有人员伤亡事故.可见,中性点经消弧线圈接地供电可靠性高,但是单相接地故障选线困难:中性点经电阻接地,继电保护选择性好,但不能区分瞬时性接地和永久性接地,供电可靠性差,而且易发生触电事故.为了既能发挥消弧线圈供电可靠性高的优点,又能准确识别故障线路,南京供电公司南湖变电站根据自身实收稿日期:2004—12-20际情况,10kV侧改用消弧线圈并联电阻的接地方式,取得良好的效果2装置工作原理南湖变是一座l10kV变电站,10kV出线27回,采用电缆及架空线出线.变电站原先采用中性点经消弧线圈接地方式,近年来电缆出线增加很快,正常运行母线电容电流达7
5、8A.消弧线圈已经接近满容量运行.考虑投资总额与实际效果,决定在中性点增加并联接地电阻,改造后系统一次接线见图1.图1中R.为本期接入的并联接地电阻,ZT.为真空开关,￡为原有自动调节消弧线圈.正常情况下消弧线圈采取预调谐方式,装置对中性点电流进行快速采样.接地图1系统一次接线图测定系统对地电容的变化.为防止系统发生谐振,消弧线圈串联阻尼电阻,在发生单相接地故障时自动短接.微机调谐根据电网的脱谐度进行调节.=(IL--,c)/Ic(1)式中,为脱谐度;,L为电感电流;,c为电容电流.消弧线圈采用过补偿方式,补偿范围控制在5～10%【2].当脱谐度超出此
6、范围,调谐器发出指令,控制电机调整有载开关,使调整后的脱谐度及残流满足要求.系统单相接地后,若为瞬时性故障,残流过零点熄灭,充分发挥消弧线圈灭弧的作用:如果是永久性故障,先依靠消弧线圈灭弧,然后投入并联接地电阻,则中性点在原来残流的基础上又叠加一个有功零序电流,该电流流向接地线路,利用加装在各个出线上的零序CT即可识别故障线路.由以上分析可知,正常时消弧线圈电感电流补偿系统对地电容电流;永久性单相接地后先由消弧32江苏电机工程线圈灭弧.然后瞬时投入接地电阻判别故障支路,既能持续可靠供电,减少触电事故,又能发挥电阻接地故障选线选择性好的优势.3并联电阻选
7、线原理(1)单相接地后等值零序电路消弧线圈并联电阻接地系统.在发生单相接地时等值零序电路如图2.ZTo3Ro图2单相接地等值零序电路图2中,C为系统对地集中电容,t)o为接地点的零序电压.单相接地一定时间后,ZT.闭合投入接地电阻尺.,发挥故障的选线功能.故障点电流矢量如图3.,cjI_+j',R,rj.图3接地点零序电流矢量图IR=uo/3尺oIc=JuoCIL=-juo/3wL(2)(3)(4)可见,R.投入后产生一有功零序电流分量,,该有功电流流向故障线路,选择合适的接地电阻就可以使该有功电流很容易被线路零序CT识别,达到故障选线的目的.(2)
8、装置选线方法介绍永久性单相接地后,并联接地电阻投入,计算机对所有出线零序电流进行快速采样.利用
