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《煤矿6kv电网电容电流治理与接地系统改造》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。
1、学术论文煤矿6kV电网电容电流治理与接地系统改造李映龙重庆松藻煤电公司水电气管理所2012年10月15日煤矿6kV电网电容电流治理与接地系统改造李映龙（松藻煤电公司水电所）摘 要:本文分析了35kV中性点不接地系统的特点，以及系统对地电容电流超标的危害，给出了电容电流的计算方法，对传统消弧线圈接地系统在运行中存在的问题进行了简要分析，结合35kV金鸡岩变电站实际改造情况,重点阐述了自动跟踪消弧线圈成套装置的工作原理和性能特点，以及有关技术参数的选择和配置。关键词: 消弧线圈小电流选线电容电流1、前言矿井电
2、网大部分为电缆供电,而高压电缆经常发生单相漏电或单相接地故障,过大的单相接地电流经常引起电缆放炮和击穿现象,不仅影响正常生产,而且给矿井和人身安全带来严重后果。随着煤矿生产规模的扩大,井下供电电缆不断延长,6kV电网单相接地电容电流已远远超过了《煤矿安全规程》允许单相接地电容电流不超过20A的范围。为限制单相接地电容电流,改造系统把中性点不接地方式改为经消弧线圈接地方式,即采取在6kV电网中性点装设消弧线圈成套装置,自动跟踪电网电容电流变化,实时调节电感电流,使故障点的残余无功电流减小到5A以下,同时及时
3、快速地跟踪寻找并消除接地点,以提高煤矿电网的安全可靠性。消弧线圈接地方式下实现接地选线的准确性一直是个难点。经过广泛调研考察,选用了ZDB-II消弧线圈和HB-2000J小电流接地微机选线装置,较好地解决了电容电流治理和选线准确性问题。2、消弧线圈和小电流接地系统接地选线基本原理(1)消弧线圈工作原理消弧线圈本质上相当于在系统中性点接入一个电抗器,利用电感电流与电容电流反方向原理,抵消接地点的电容电流,从而使发生单相接地时流过接地点的电流仅为补偿后很小的残余电流。接地点的电流越小,单相接地引起短路等二次故
4、障的几率越低,故消弧线圈理想的工作模式为全补偿。由于电网不断产生变化,自动跟踪补偿消弧线圈与老式固定补偿消弧线圈相比具有无可比拟的优越性。目前,国内实现自动跟踪补偿的消弧线圈采用调匝式、调感式、调容式、助磁调感式及调气隙式等原理。其中调匝式利用电动负荷开关调节电感的抽头实现有档调节电感大小,其调节速度不高;调感式利用电力电子元件调节电感电流实现调节电感大小,其速度快,实现了无档调节;调容式是先装设最大补偿容量的电抗器,再利用并联电力电容器抵消补偿电感电流实现分组调节,占用设备多,是有档调节;助磁调感式利用
5、直流助磁实现调节电感大小,属无档调节,但需要附加直流助磁设备,一般在接地发生后投入补偿,不利于瞬间性接地故障的补偿;调气隙式利用电动机调节电抗器磁阻实现电感调节,其调节速度满,噪音大。(2)小电流接地系统的接地选线原理小电流接地系统通常有零序电流、零序无功功率方向型、5次谐波、零序有功功率方向型、注入法及首半波原理等。其中零序过电流原理利用单相接地时故障线路的零序电流幅值大于非故障线路,为其它非故障线路之和,而非故障线路零序电流幅值为它本身的电容电流的特点来实现保护,仅适用于中性点不接地且各支路单相接地电
6、容电流均匀的系统;零序无功功率方向型原理利用接地故障支路零序无功电流同正常支路方向相反实现选择性,也仅适用于中性点不接地系统。5次谐波原理利用电网包含的5次谐波分量,在消弧线圈接地系统,由于消弧线圈对5次谐波呈现的感抗为基波的5倍,而线路容抗为基波的1/5,故5次谐波感性电流可以忽略,系统单相接地时,5次谐波容性电流分布与中性点不接地系统中基波容性电流几乎相同,据此进行接地选线,可适用于各种接地系统,但其灵敏度受电网5次谐波含量影响较大;零序有功功率方向型原理利用消弧线圈在实现全补偿时需要并联或串联的阻尼
7、抑制谐振,该阻尼在接地时产生的有功电流仅流过接地支路来实现选线,使用基波分量利于选线,但仅适用于中性点经消弧线圈并或串联电阻接地的系统;注入法原理通过运行中的电压互感器向接地线注入信号,利用信号寻踪原理,实现接地选线,可适用于各种接地系统,但需在电网中注入信号且受电网出线均匀程度和谐波含量影响;首半波原理利用单相接地瞬间,故障线路暂态零序电流第1个周期的首半波与非故障线路相反的特点构成,可适用于各种接地系统,但其灵敏度受接地故障过渡电阻影响较大。3、金鸡岩变电站系统接地方式的改造35kV金鸡岩变电站采用单
8、母线分列运行方式,共有32路出线,井下电缆放炮事故时有发生。为改善供电系统现状,进行了系统接地方式改造,根据原理分析,选用了基于调感式的ZDB-II消弧线圈成套装置1套和基于基波原理选线的HB-2000J型小电流接地系统微机选线装置1套,安装在2段母线上。每台消弧线圈的补偿容量为50A,可调节范围30A。选线可实现3段32路选线,这样既满足了目前补偿容量的需要,也为未来电网的扩展和母线分列运行预留了充分的发展空间。(1)ZDB
