小电流接地系统电容电流自动跟踪补偿及其单相接地选线装置.doc

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1、小电流接地系统电容电流自动跟踪补偿及其单相接地选线装置一、小电流接地系统的接地电流（一）中性点不接地系统单相接地故障时的接地电流1．中性点不接地系统的正常运行状态中性点不接地的三相系统在正常运行时，网络中各相对地电压是对称的，各线路经过完善的换位，三相对地电容是相等的，因此各相对地电压也是对称的，如图6-24所示。线路上A相电流等于负荷电流IAL和对地电容电流IAC的相量和，当三相负荷电流平衡，对地电容电流对称时，三相电容电流相量和等于零，所以地中没有电容电流通过，中性点电位为零。但是实际上三相对地电容是不可能绝对平衡的，这就引起中性点对地电位偏移，这个偏移的电压称为中性点的位移电

2、压，如图6-24（a）图所示，UN就是其位移电压。 2．单相接地故障时接地电流与零序电压的特点当电网发生单相接地故障后，为了分析方便，设线路为空载运行，忽略电源内和线路图6-25中性点不接地系统单相接地时电容电流分布上的压降，则电容电流的分布如图6-25所示。图中以XL一3线路A相接地为例，画出了非故障线路XL-1，XL-2出现的零序电流为非故障相的电容电流之和（故障相因对地电压为零，电容电流也为零）。XL-3故障线路的非故障相电容电流与非故障线路相同，而接地点接地电流/ec和故障相流回母线的电流在数值上均等于系统电容电流的总和，其相量图如图6-26（a）所示。如A相直接接地UA=

3、O，非故障相电压UB和UC均升高倍，即变为线电压值，中性点位移电压U0=-EA。非故障相电容电流IBC和ICC的相量和就是该线路的电容电流：IB（C）+IC（C）=IC3，其相量图如图6-26（c）所示。因为故障线路的非故障相电容电流与故障相流回母线的接地电流方向相反，所以故障线路的零序电流可用式（6-4）表示，其相量图可表示为图6-26（b）o（6一4）由以上相量分析，可得出如下几个结论：（1）中性点不接地系统，单相接地故障时，中性点位移电压为-Eph。（2）非故障线路电容电流就是该线路的零序电流。（3）故障线路首端的零序电流数值上等于系统非故障线路全部电容电流的总和，其方向为线

4、路指向母线，与非故障线路申零序屯流的方向相反。该电流由线路首端的TA反应到二次侧。以上三点结论就是中性点不接地系统基波零序电流方向自动接地选线装置软件工作原理。（二）中性点经消弧线圈接地系统的接地电流1．中性点经消弧线圈的接地方式中性点不接地系统单相接地故障时，虽然非故障相对地电压升高7丁倍，但由于系统中相对地绝缘是按线电压设计的，据此申性点不接地系统在发生单相接地时可以继续运行，但是不能长期工作，规程中规定继续运行时间不得超过2h。不能长期工作的原因是接地电流将在故障点形成电弧。电弧有稳定和间歇性两种。稳定性电弧很可能烧坏设备或引起两相甚至三相短路。产生间歇性电弧的原因是：在单相

5、接地时由于电网的电容和电感容易形成一个振荡回路，就有可能因振荡出现周期性熄灭和重燃的间歇电弧。间歇性电弧将导致相对地电压的升高而危害系统的设备绝缘，在接地电流大于5~1OA时最容易引起间歇性电弧，电网的电压越高，间歇性电弧引起的过电压危害性越大，由此可能引起相间故障，使事故扩大。为了减小接地电流，避免因间歇电弧引起过电压危害，在我国的《交流电气装置过电压和绝缘配合》（DL/T.620一1997）的电力行业标准中新规定所有的35kV、66kV系统及10kV不直接连接发电机的架空线路构成的系统在单相接地故障超过1OA时，应采用消弧线圈的接地方式（注意：原标准规定10kV系统为30A）；

6、当3~6kV非钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统及3~20kV电缆线路构成的系统在单相接地故障电容电流超过30A时，与原规定相同应采用消弧线圈的接地方式。这种中性点经消弧线圈接地方式发生单相接地故障时流过故障点的电流比较小，所以也属于小电流接地系统。因为接地电流在数值上与系统电压、频率和相对地的电容及线路结构、长度均有关，因此理论上很难用一公式准确计算出来。在实际应用中，可以通过估算方法近似地计算：对架空线路IC=UL/350，对电缆线路IC=UL/10，式中U单位为kv，L单位为km。按以上式子可估算出系统的接地电流并进一步判断是否应采用经消弧线圈接地的方式。2．消弧线圈的

7、补偿方式及其作用中性点接入消弧线圈的目的主要是消除单相接地时故障点的瞬时性电弧。它的作用是：尽量地减小故障接地电流；减缓电弧熄灭瞬间故障点恢复电压的上升速度。消弧线圈减小故障接地电流的方式有过补偿、欠补偿和全补偿三种方式。消弧线圈以感性电流IL补偿系统接地电容电流Iec的程度叫做补偿度（也称做脱谐度），定义为P=（IL一Iec）/Iec（6-5）按过去的规定，不采用全补偿和欠补偿。因为全补偿有可能发生谐振，使中性点电压超过规定限制的15%相电压，而欠补偿在切除若干线路