弧光接地过电压的危害及其限制措施

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1、2009年第9期《贵州电力技术》(总第123期)口专题研讨弧光接地过电压的危害及其限制措施武汉大学电气工程学院刘思源郑训钊[430072]摘要文章简述了弧光接地过电压的危害，对中性点非直接接地系统的中性点接地方式进行了讨论，并对弧光过电压的限制措施进行分析。关键词弧光接地过电压危害措施中性点消弧装置因此，由弧光接地产生的过电压对电力系统的1引言设备会产生极大的危害，主要表现在以下几个方面：单相接地是运行电网常有的故障，而且常以电1、我国的现行安全工作规程规定允许带单相接弧接地的故障形式出现。目前，我国配电网基本采地故障运行两小时，而

2、随着我国电网的发展，电缆线用中性点不接地的方式。采用此种接线方式，如果路逐渐取代架空线路，由于电缆线路中具有的固体一相导线对地发弧，流过故障点的电流只是另两相绝缘存在积累效应，当系统发生单相弧光接地时，在导线的对地电容电流。由于故障电流很小，不会引3．5倍过电压的持续作用下，会造成电气设备绝缘起断路器跳闸，但会在系统中会产生数倍于相电压的积累性损伤，在非故障相的绝缘薄弱环节造成对峰值的过电压，这样高的过电压作用于电网数小时，地击穿，进而发展成为相间短路事故。就会造成电气设备内绝缘的积累性损伤，在绝缘薄2、弧光接地过电压使电压互感器饱

3、和，容易激发弱环节处则会发生对地击穿，进而发展成为相间短铁磁谐振，导致电压互感器爆炸事故或高压保险熔断。路事故。在间歇性电弧接地暂态过程中，实际系统3、弧光接地过电压的能量由电源提供，持续时会形成多频振荡回路，不仅会产生高幅值的相对地间较长，当过电压超过避雷器所能承受的400A、2ms过电压，而且还可能出现高幅值的相间过电压，使相的能量时，就会造成避雷器的爆炸事故。间绝缘弱点闪络，发展成为相间短路事故。近几年3限制弧光接地过电压的措施分析来，随着我国配电网突飞猛进的发展，电网延伸范围的不断扩大，城市电网、厂用电系统的电缆线路急剧1、

4、采用中性点不接地或经手动调整的消弧线圈增加，全封闭SF6气体绝缘变电所(GIs)广泛应用接地两种方式。等，导致对地电容电流剧增，由于系统单相接地引发对于系统容量不大、以架空线路为主的供电系的电网事故愈来愈多，由此带来的经济损失和社会统，由于其结构相对比较简单，运行方式变化范围不影响也越来越大。很大。根据1997年《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》标准：对架空线路电容电流在10A以下2中性点非直接接地系统弧光接地过电压可以采用不接地方式，而大于10A时，应采用消弧的危害线圈接地方式。采用消弧线圈时应按要求调整好，当中性点非直接接地

5、系统发生单相间歇性弧光使中性点位移电压不超过相电压的15％，残余电流接地故障时，由于电弧多次不断的熄灭和重燃，在故不宜超过IOA；消弧线圈宜保持过补偿运行，这样基障相和非故障相的电感一电容回路上会引起高频振本上可以保障电网安全可靠运行。荡过电压。这种过电压是由于系统对地电容上电荷2采用中性点接小电阻接地方式。多次不断的积累和重新再分配形成的，是断续的瞬近年来，随着城网改造的进行，架空线路逐步被间发生的且幅值较高的过电压。对于架空线路，非电缆线路取代。与架空线路不同的是，电缆线路等故障相的过电压幅值一般可以达到3．15～3．5倍相固体

6、绝缘设备的绝缘水平低于架空线路，一旦发生电压。而对于电缆线路，由于高频电流的作用使非击穿其绝缘很难恢复，这类设备对弧光接地过电压故障相过电压达到相电压的4～71倍。的承受能力远远低于架空线路。大量的事故表明，．3】．2009年第9期《贵州电力技术》(总第123期)电缆线路发生单相接地警报之后，少则几秒钟多则而消除了弧光接地过电压。十几分钟就已发展成为相间短路事故。因此，弧光5、不同限制措施的优势比较分析接地过电压的问题越来越突出，以至于电缆放炮等随着电力技术及设备制造的不断改进和提高，消绝缘事故成为影响企业内部电网和供电电网安全运除

7、弧光接地过电压的方法也在不断改进。但上述几行的主要因素。种方法均存在各自独特的优点，所以尚未有任何一种事实表明，消弧线圈不仅不能抑制弧光接地过方式被彻底取代，它们并存于现代电网的建设中。电压，有时反而加大了过电压的幅值。同时，由于消(1)采用传统的小电流接地方式(即中性点不接弧线圈的存在给正常运行的系统带来了诸多问题。地或经消弧线圈接地方式)具有以下优点：首先，采用例如：①消弧线圈与系统对地电容串联谐振，产生虚这种接地方式的配电网，发生单相接地故障时，由于幻接地或串联谐振过电压。②消弧线圈与系统对地接地故障电流很小，断路器可以不跳闸

8、，而此时输电电容并联谐振，产生过电压。③选线灵敏度降低甚线的线电压仍然对称，系统可以继续运行，避免了过至无法选线。多的跳闸现象，提高了供电的可靠性。同时，由于单正因为消弧线圈不但不能避免事故的发生，在相接地时故障点电流很小，跨步电压和