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1、第卷第期上海电力学院学报·年月中性点经小电阻接地系统接地保护方案探讨蒋心泽徐永生上海市电力工业局上海电力学院摘要在城市配电网络中,由于中性点经低值电阻接地方式具有突出的技术优点,越来越多地在新建城市供电系统或老的城网改造中被采用,本文结合目前上海市中性点经小电阻接地系统的接地保护配置方式的特点,对接地保护方案进行理论探讨关键词配电网中性点小电阻接地接地保护中图法分类号引言随着城市供电负荷和城市供电系统变电站数量及容量的不断增加,无论是新建的变电站还是原址改造的变电站,其送到用户馈线的数量与长度都将相应增加,特别是在配电网中大量采用电缆线,因而
2、在接地故障时,易于使接地电容电流大于规定值一般系统允许接地电流为,系统为以前通常采用中性点消弧线圈来补偿接地电流,使接地电流变得很小,电弧可自行熄灭,从而达到与中性点不接地系统具有同样的供电可靠性指标但消弧线圈的使用,在一定程度上增加了系统的投资费用另外,还易于形成操作过电压在接地故障发生期间,因各馈线零序电流存在,对城市无线电通信系统还会产生干扰从继电保护角度来看,因故障线接地电流被过补偿,使保护装置很难根据电气量特征迅速查找或切除故障线路系统长时间接地运行,还可能引发两点接地短路,因电缆线路的故障大多数为永久性故障,故障持续时间过长或内部
3、发生两相短路后使故障修复时间加长考虑到以上种种因素,目前城网中通常采用中性点经小电阻接地的运行方式中性点经小电阻接地方式是在现代城网供电能力的提高及断路器持续工作能力加强等,故障电流一般在条件下采用的在系统线路发生接地时一之间保护装置可以根据检测到的故障电流,快速切除配电系统中的接地线路,从而不易使故障点发展为两点接地故障,有利于缩短故障线路修复时间在接地故障期间,非故障相的电压也不高于线电压此外,这种接地方式可以将系统发生接地故障时运行设备及城市通信系统的影响限制,到最小程度中性点设备投资费用也不高系统的事故率可大大降低有利于整个系统安全可
4、靠运行对部分架空供电线路,还可以采用自动重合闸装置,以提高其对用户供电的可靠性一一本文收到蒋心泽等中性点经小电阻接地系统接地保护方案探讨综上所述,中性点经小电阻接地运行方式具有许多技术优势,因而在许多城市供电网中得到了广泛应用过去沿用的中性点不接地或经消弧线圈接地运行方式将逐渐被取代本文就中性点经小电阻接地系统的接地保护方案作理论探讨系统接地故障分析在城市配电网络中,变电站低压系统的配电装置一般都采用单母线或单母分段结线形式如图所示,其馈线形式有电缆线与架空线两种,当系统某线发生单相接地故障时,其等值复合序网如图所示。。。。写一一石。戈了于牛
5、图系统结构图图等值复合序网。,。图中为中性点接地电阻城网中选用范围一般为一口设系统中气线路相发生接地,则图中凡为系统电源相额定电压,爪以及主变为接地故障点到母线。低压侧正序和负序阻抗凡为接地点的过渡电阻乙为接地故障点到母线的线路零序阻抗乙为主变低压侧绕组的零序阻抗为整个低压配电系统对地容抗,它由各线路对地容抗、母线对地容抗和变压器低压侧绕组对地容抗组成当接地故障线路为电缆时,考虑到电缆线路的阻抗远小于对地容抗和电阻凡,故其线路阻抗可以被忽略此外,由于忽略主变低压绕组的零序阻抗,故系统复合等值电路可简化成如图所示由图可知,因电缆线路本身阻抗很小
6、,故障时接地点的零序电流接地电流即图中的倍受故障点位置离母线的远近影响一很小,而与故障点的接地过渡电阻凡大小有厂一州一门关,︸、凡一一竺一一令一二气又二凡二二一,是二。凡大卉接地电流中包括因系统对地电压不对称母线存在零序电压而产生的对地电容电图电缆线接地故障等值短路上海电力学院学报年流和中性点接地电阻流过的有功电流几,即几反映接地故障的继电保护装置常通过测量各馈线的零序电气量作为判断依据,下面分析在架空线路或电缆线路发生接地故障时零序电气量的特征因架空线路的阻抗与系统对地容抗、对地电阻可比,故不能忽略其阻抗,系统零序等值网络忽略主变低压侧零序
7、阻抗如图所示由图可求出接地点的零序电流今甲,,土蝙八土’今一甲尘。‘孔二与一土接地点零序电压呱大小受故障点接阵,,,地过渡电阻大小影响凡越大呱越小·凡越小,蛛越大凡为零时,呱一由式可知,接地故障时的接地电流不仅取决于接地点接地电阻的大小,而且与故障图架空线路接地零序网络等值电路点离母线远近有关,式中。正比于故障点距母线的长度故障点离母线越远,线路零序阻抗越大,系统等值零序阻抗增大,接地点接地电流减小反之,接地电流则增大从图中还可以看出,非故障线路零序测量到的是本线对地电容电流毛田,叹叭‘数值较小式中只线路对地电容—母线零序电压,它不同于故障点
8、的零序电压呱,—故障线路测量到的零序电流是接地电流与其对地电容电流之差一临今七中性点接地电阻处零序测取的是接地电流与系统对地容抗流过的电流之差,即为凡上流过的接地有
