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1、.中性点经电阻接地方式 适宜于以电缆线路为主配电网的中性点接地方式一、前言三相沟通电系统中性点与之间电气连接的方式,称为电网中性点接地方式。中性点接地方式是一个综合性的、系统性的问题,既涉及到电网的安全牢靠性、也涉及电网的经济性。中性点接地方式直接影响到系统设备绝缘水平的选择、系统过电压水平及过电压保护元件的选择、继电保护方式、系统的运行牢靠性、通讯干扰等。在选择电网中性点接地方式时必需进展具体分析、全面考虑。我国 110kV 及以上电压等级的电网一般都承受中性点直接接地方式,在中性点直接接地系统中,由于中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相的工频电压上升不会超过 1.4 倍运行
2、相电压;暂态过电压水平也相对较低;故障电流很大继电保护装置能快速断开故障线路,系统设备承受过电压的时间很短,这样就可以使电网中设备的绝缘水平降低,从而使电网的造价降低。这里对中性点直接接地系统不做过多的争论,下面主要 争论 635kV 配电网的接地方式。配电网中性点的接地方式主要可分为以下三种:l 不接地l 经消弧线圈接地l 经电阻接地自 1949 年至 80 年月我国根本上沿用前联的规定,635KV 电网均承受中性点不接.地或经消弧线圈 谐振接地方式。近10 多年来沿海一些大城市经济飞速进展,电网的容量和规模急剧扩大,配电线路逐步实现电缆化,系统电容电急剧增加、特别是近几年大规模城市电网改造
3、,电缆线路逐步代替架空线路,电网构造大大加强。在电缆线路为主的城市电网中 承受不接地或经消弧线圈接地方式,因单相接地过电压烧坏设备的事故概率大大增加,为了解决这一冲突,很多城市电力部门广泛考察了国外配电网的中性点接地方式,结合本地电网的具体状况,经过充分的分析、争论,觉察承受中性点经低电阻接地方式是解决这一冲突的有效措施,20 世纪 80 年月后期开头在、试用、推广,并很快推广到其他城市如、天津、工业园区、讪头、等,同时,也在发电厂,机场、港口、地铁、钢厂、有色金属冶炼厂等行业被广泛承受。通过多年的运行阅历证明,中性点经电阻接地方式对降低系统过电压水平、抑制谐振过电压、提高系统运行牢靠性具有良
4、好的效果。现在,中性点经电阻接地方式已被写入电力行业规程,电力行标 DL/T6201997沟通电气装置的过电压保护和绝缘协作第 3.1.4 条规定:“635KV 主要由电缆线路构成的送、配电系统,单相接地故障电容电流较大时,可承受低电阻接地方式,但应考虑供电牢靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响和继电保护技术要求以及本地的运行阅历等。”第 3.1.5 条规定:“6KV 和 10KV 配电系统以及发电厂厂用电系统,单相接地故障电容电流较小时,为防止谐振,间隙性电弧接地过电压等对设备的危害,可用高电阻接地方式。”二、 各中性点接地接地方式优、缺点比较(一)中性点不接地方
5、式1、适用围l适用于单相接地故障电容电流 I 10A 时,可能产生过电压倍数相当高的间歇性电弧接地过电压,这种过电压持续时间长,过电压普及全网,对网绝缘较差的设备、有绝缘弱点的设备、绝缘强度较低的旋转电机等都存在较大的威逼,在肯定程度上影响电网的安全运行。因间歇电弧过电压引起的不同相的两点或多点接地、烧毁主设备、造成严峻停电的事故在很多电网都有屡次发生。l 系统发生谐振过电压引起电压互感器容断器熔断、烧毁 PT、甚至烧毁主设备的事故常有发生。二中性点经消弧线圈接地方式;1、适用围:l 适用于单相接地故障电容电流 I 10A、瞬时性单相接地故障多的以架空线路为主C的电网。2、中性点经消弧线圈接地
6、方式的特点;l 利用消弧线圈的感性电流对电网的对地电容电流进展补偿,使单相接地故障电流10A,从而使故障点电弧可以自熄;l 故障点绝缘可以自行恢;l 可以削减间隙性弧光接地过电压的概率;l 单相接地时不破坏系统对称性,可以带故障运行一段时间,以便查找故障线路; 3、对以电缆线路为主的城市配网,消弧线圈接地方式存在的一些问题:l 单相接地故障时,非故障相对地电压上升到 3 相电压以上,持续时间长、涉及全系统设备,可能引起其次点绝缘击穿,引起事故扩大。l 消弧线圈不能补偿谐波电流,有些城市电网谐波电流占的比例达 5%-15%,仅谐波电流就可能远大于 10A,此时无法避开发生弧光接地过电压。l 对于
7、电容电流很大的配电网,假设通过补偿要使单相接地故障电流 I 10A,就jd必需使系统保持较小的脱谐度,系统的脱谐度过小,对由于三相电容不对称引起的中性点位移电压会产生较强的放大作用,使中性点电压偏移超过规程允许值(10A),又可能引起间歇性弧光接地过电压。很难保证既使剩余接地电流 Ijd 10A,又保证中性点位移电压不超过规程允许值这两个相互制约的条件。l 消弧线圈的调整围受到调整容量限制,其调整容量与额定容量之比一般为 1/2,如按终期要求选择,工程初期系统电容电流小,消弧线圈的最小补偿电流偏大,可能投不上;如按工程初期的要求选择,工程终期时系统电容电流大,消弧线圈的最大补偿电流又偏小,也不
8、能满足合理补偿的要求。l 在运行中,消弧线圈各分接头的标称电流和实际电流会消灭较大误差,运行中就发生过由于实际电流与名牌电流误差较大而导致谐振的现象。l 由于系统的运行方式及系统电压常常变化,系统的电容电流常常变化,跟踪补偿困难。目前的自动跟踪补偿装置呈百花齐放的景象,实际运行考验时间较短,运行状况还不抱负。而且价格高、构造简单、维护量大,不适应无人值班变电站的要求。l 由于上述缘由,中性点经消弧线圈接地仅能降低弧光接地过电压的概率,不能消除弧光接地过电压,也不能降低弧光接地过电压的幅值,弧光过电压倍数也很高, 对设备绝缘威逼很大。特别是对紧凑型配电装置及电缆线路,更易造成绝缘击穿或相间短路,
9、造成设备烧毁的大事故。依据近年统计记录分析,随着城市电网电容电流的快速增大,发生高倍数弧光过电压的概率增加,市中性点电网在 1995 年前承受中性点不接地及经消弧线圈接地方式,据统计,19921995 四年时间发生 24 次因过电压造成变电站出口短路,烧坏主变 5 台,10KV 开关柜烧坏事故娄有发生。l 查找单相接地故障线路困难,目前很多针对消弧线圈接地系统的小电流接地选线装置的选线正确率还不抱负,往往还要承受试拉法 。l 承受试拉法时,既造成非故障线路短时停电,又会引起操作过电压。省电力试验争论所试验:对 35KV 系统,在一相接地状况下,在非电阻接地系统中共进行了 551 相 00.5C
10、 操作循环,实测最大过电压倍数超过 4.9P 超过 4.1 PU。U的概率到达 16.5%,19841985 年供电局和华东电力试验所在江宁变电站进展了切合 35KV 空载电缆试验,也测得 4.5P 的过电压值。Ul 系统谐振过电压高,谐振过电压持续时间长并涉及全系统设备,常造成 PT 烧坏、或 PT 熔断器熔断。武高所和供电局在区庄变电站试验中测得 1/2 分频谐振过电压达 2P ,测得由合闸操作激发的 3 次高频谐振过电压达 4P ,测得 A 相导线断UU线并接地于负荷侧时,谐振过电压值为 3.8P 。Ul 电缆排管或电缆隧道的电缆发生单相接地时,不能准时断开故障线路,可能引起火灾,某 3
11、5KV 系统电缆就发生过单相接地一小时后引起火灾,烧毁电缆隧道中 40 多条电缆的重大事故。l 查找故障线路时间较长,在带接地故障运行期间,简洁引起人身触电事故。l 单相接地时,非故障相电压上升至线电压或更高,在不能准时检出故障点的状况下,无间隙金属氧化物 MOA避雷器长时间在线电压下运行,简洁损坏甚至爆炸。弧光接地过电压、谐振过电压幅值高、持续时间长,MOA 由于动作负载问题, 一般不要求 WGMOA 保护系统过电压,不能有效利用 MOA 的优良特性,不利于 MOA 在配电网的推广使用。三 中性点经电阻接地方式中性点经电阻接地方式可分为三种:经高阻接地、经中电阻接地和经小电阻接地。1、 中性
12、点经高电阻接地方式中性点经高阻接地方式适用于对地电容电流 Ic10A 的配电网,单相接地电流大于允许值的大型发电机,单相接地故障电流 Ijd10A,中性点接地电阻值一般为数百欧姆至上千欧姆。中性点经高阻接地可以消退大局部谐振过电压,对单相间歇弧光接地过电压具有肯定的限制作用。2、 中性点经中电阻和小电阻接地方式中电阻和小电阻之间没有统一的界限,一般认为单相接地故障时通过中性点电阻的电流 10AI 100A 时为小电阻接地方式。中性点RR经中电阻和小电阻接地方式适用于以电缆线路为主、瞬时性单相接地故障很少的、系统电容电流比较大的城市配网、发电厂厂用电系统及大型工矿企业配电系统。3、 以电缆线路为
13、主的配电网的特点:l 单位长度的电缆线路的电容电流比架空线路电容电流大 10 几倍,以电缆为主的配电网对地电容电流都比较大。l 电缆线路受外界环境条件雷电、外力、树木、大风等影响小,瞬时接地故障很少,接地故障一般都是永久性故障。l 电缆线路发生接地故障时,接地电弧为封闭性电弧,电弧不易自行熄灭,如不准时跳闸,很简洁造成相间短路,扩大事故。l 电缆为弱绝缘设备。例如,10kV 交联聚乙稀电缆的一分钟工频耐压为 28KV ,而一般 10kV 配电设备的绝缘水平为 35kV 。在消弧线圈接地系统中,由于查找故障点时间较长,电缆长时间承受工频或暂态过电压作用,易进展成相间故障,造成一线或多线跳闸。79
14、84 的统计结果说明,有 30%单相接地故障在查找故障点过程中,引起跳闸或闪络。据钢厂同志介绍,该厂的变配电系统原承受消弧线圈接地,由于厂区根本上都是电缆线路,且使用年限较长、绝缘老化,在单相接地时,常常发生来不及找出故障线路,非故障线路就发生电缆爆炸的状况。l 接地故障时要求继电保护准时动作跳开故障线路。l 随着城市电网改造工作的进展,大局部负荷都承受环网或双电源供电,配电网的构造得到加强,有些地方已开头配网自动化的实施,从而大大提高了供电牢靠性, 而不是靠带接地故障运行来提高供电牢靠性。4、 中性点经电阻接地方式的特点:l 中性点电阻是耗能元件,也是阻尼元件而消弧线圈是谐振元件。3l 可以
15、降低工频过电压,单相接地故障时非故障相电压相电压,且持续时间很短。l 有效地限制弧光接地过电压,在中性点经电阻接地的配网中,当接地电弧熄弧后, 系统对地电容中的残荷将通过中性点电阻泄放掉,在下一次燃弧时其过电压幅值和从正常运行状况发生单相接地故障时的状况一样,不会产生很高的过电压。中性点电阻阻值越小,泄放残荷越快。适中选择中性点电阻值,可以将过电压倍数限制在满足的围。l 是消退系统各种谐振过电压的最有效措施,中性点电阻相当于在谐振回路中并接一个阻尼电阻,由于电阻的阻尼作用,根本上可以消退系统的各种谐振过电压。试验说明,只要中性点电阻不是太大(不大于 1500),就可以消退各种谐振过电压,电阻值
16、越小,消退谐振的效果越好。l 降低操作过电压,中性点经电阻接地的配网发生单相接地故障时,零序保护动作,可准确推断并快速切除故障线路,假设故障线路是电缆线路,考虑到接地故障一般是永久性故障,对故障线路不进展重合闸,不会引起操作过电压。假设是架空线路,由于架空线路发生瞬时故障的可能性较大,在故障线路跳闸后,还将重合一次。实测说明,不管重合成功与否,在重合闸过程中均无明显的谐振过程和过电压。l 提高系统安全水平、降低人身伤亡事故,在低电阻接地系统发生接地故障时,零序保护可以在很短时间动作,将电源切除,这就大大降低了人员接触带电故障设备的时机,从而削减了人身触电伤亡的时机。市 10kV 配电网承受 7
17、0 多套中性点电阻接地装置,运行 6 年多,从未发生过因单相接地引起的人身或牲畜触电伤亡事故。市 10kV 配电网承受中性点小电阻接地方式后,人身触电伤亡事故也大幅下降。l 有利于无间歇金属氧化物避雷器MOA的推广使用,中性点经电阻接地系统中,无间歇金属氧化物避雷器不会长期工作在很高的工频过电压 和暂态过电压作用下,不会由于其通流容量缺乏和加速老化而发生爆炸,所以中性点经电阻接地系统适宜承受无间隙金属氧化物避雷器MOA。l 有利于降低系统设备绝缘水平和提高系统安全牢靠运行水平,由于系统的工频电压上升和暂态过电压倍数较低,加之无间隙金属氧化物避雷器保护性能优越,可以将雷电过电压和操作过电压限制到
18、较低水平,所以,中性点经小电阻接地系统的电气设备承受的过电压数值低、时间短,可以适当降低设备的绝缘水平,节约设备投资,对承受原标准的设备则安全牢靠性和设备使用寿命大大增长,同时也大大提高整个系统的运行牢靠水平,具有明显的经济效益。l 可准时切除故障线路,中性点经小电阻接地系统可以简洁的配置零序过流保护,在发生单相接地故障时,故障线路的零序保护动作,跳开本线路的断路器,市城市电网自 1996 年开头实施 10kV 电网小电阻接地方式,至 2023 年已有城区 20 多个 220kV、110kV 变电站、70 多套中性点电阻柜运行,经过四年多运行检验,零序保护动作近 500 次,统计分析证明,零序
19、保护动作正确率达 99%以上,配电设备重大或特大事故大幅降低。l 中性点经电阻接地方式对系统电容电流变化的适应围较大,当确定适当的接地电阻值后,系统的电容电流在较大的围变化,接地电阻对降低弧光过电压、消退谐振过电压的效果不会有明显的变化,所以在系统运行方式发生变化及电网进展 时,可以不转变接地电阻值。l 简洁、牢靠、经济。中性点接地电阻构造简洁、牢靠、投资省。三、 中性点接地电阻阻值的选择我国现在还没有特地针对中性点接地电阻如何选择的规程、规。中性点电阻值的选择必需依据电网的具体条件,主要考虑限制间隙弧性光接地过电压的倍数、继电保护的灵敏度、对通讯线路的干扰、接触电压及跨步电压等因素, 按综合
20、效果最正确的原则进选择。一 高阻接地方式电阻值的选择掌握单相接地故障电流小于 10A。一般按 I =11.5I 进展选择。RC二 中电阻和小电阻接地方式电阻值的选择这里定义:Rn中性点电阻;U 额定相电压;phI 电网单相接地故障是流过 Rn 的电流;I =U /RnRRphIc电网电容电流;K= I / IcR1、按限制弧光接地过电压的要求选择中性点接地电阻限制弧光接地过电压的原理是电阻的耗能作用,当发生单相接地 故障时,故障点电弧从熄灭到重燃的时间一般为半个周期,在这半个周期,非故障相 对地电容中的电荷将通过中性点接地电阻 Rn 向泄放,电荷泄放的规律为 Q e-t/式中,0为电荷泄放时间
21、常数,其值为:=R 3C ,R 为中性点电阻,Q 为电网每相对地电n0n0容中储存的电荷。电荷泄放的速度与 K 值有关,随着 K 值增加弧光过电压相应降低。但是弧光过电压倍数的降低与 K 值的关系并非直线关系,当 K 值大于 4 后,再增加 K 值,降低弧光过电压的效果就不明显了。国外很多争论机构和科研人员进展大量的试验和计算说明,当 I = Ic 时,在半个周期可将电网对地电容的电荷泄放到只有 0.043RQ ,这时可将间歇性弧光过电压倍数限制在 2.5 倍以。当 I = 4Ic 时,可将间歇性弧0R光过电压倍数限制在 2 倍以,一般选取 I = 14Ic 即可满足限制间歇性弧光过电R压的要
22、求。2、按保证继电保护灵敏度的要求选择中性点经电阻接地系统是通过各条线路的零序保护来推断故障线路的,当某条线路发生单相接地故障时,该线路的零序保护动作,跳开本线路的断路器,使故障点与电源隔离。所以,再选择中性点接地电阻 Rn 时,要保证每条线路的零序保护都有足够的灵敏系数。在中性点经低电电阻或电阻接地系统中,当发生金属性单相接地时,流过故障线路的零序故障电流 I =I 2+I2,流过非故障线路的零序电流为馈线本身的电容电流 jdRCI,I 远远大于 I,线路的零序保护是按躲过本线路的对地电容电流进展整定的,C。LjdC。L单相接地时,故障电流远远大于整定植,保护灵敏度是完全可以保证的.3、按降
23、低对通信线路的干扰影响考虑对于 35kV 和 10kV 配电系统来说,与中性点不接地或经消弧线圈接地方式比较, 中性点经小电阻或中电阻接地系统的单相接地短路故障电流比较大,流经故障线路的零序电流对通信线路的影响也可能会增大,但影响的程度取决于馈电线路与通信线路之间距离、夹角、平行敷设长度等具体状况,须作具体计算分析和实测。配电网对通信线路的干扰按干扰性质分为干扰影响和危急影响。我国四部一委协议规定,如通信电缆与间未装放电器时,危急影响电压不得大于试验介质电气强度电压和 60%,一般规定不超过430V;对高牢靠线路,即故障后能在0.2s 切断者,规定不超过 650V。供电局曾因建设人民广场地下
24、220KV 变电站,进展了电磁感应电压计算,计算条件为:10kV 接地短路电流 1000A;35kV 接地短路电流分别取 1000A 和 2023A;变电站和故障点接地电阻均按 0.5计;10kV 电力电缆和通信电缆平行长度 1km,35kV为 2km,平行间距 50cm,综合屏蔽系数 0.6,感应电压计算结果为:10kV:225V;35kV:245V 和 461,均低于规程 DL 5033-94 的规定值。市和市 10kV 配电网均承受 I 为 600A 的小电阻接地方式,配电网承受I 为 400ARR的小电阻接地方式,通过计算分析,配电网单相接地短路时对通信线路的影响均低于DL 5033-
25、94 的规定值。为了降低中性点经小电阻接地配电网单相接地时对通信线路的影响,应选择阻值较小的中性点接地电阻,同时尽量减小馈电线路的平行敷设长度,增大两种线路之间的距离。4、从对人生安全方面考虑中性点经小电阻接地配电网在发生单相接地故障时,通过故障点的接地短路电流比较大,引起故障点地电位上升,故障点的跨步电压、接触电压可能会超过允许值。假设此时人员接近故障点或者是接触故障电器有可能会造成人员伤亡。所以从降低故障点的跨步电压和接触电压角度考虑,IR值越小越好,即中性点接地电阻阻值越大越越好。市区各变电站均承受中性点经 15电阻接地,供电局对单相接地故障时的跨步电压和接触电压进展了特地的试验和实测,
26、试验和实测结果证明,单相接地故障是一般不会消灭危及人身安全的跨步电压和接触电压的。中性点经小电阻接地系统在发生单相接地故障时,由于保护能正确动作跳闸,在短时间使接地故障线路失去电源,一方面可使触电人员在很短的时间脱离电源,大大减小对触电人员的损害程度。另一方面,由于保护动作跳闸的时间很短,人员在保护动作的时限接触故障点的概率是格外小的。也就大大的削减了单相接地故障时造成人身损害事故时机。电缆线路在发生单相接地时由于外皮的分流作用,入地电流仅有一小局部,所以引起的地电位上升也比较小,一般不会造成危急的跨步电压和接触电压。供电局、供电局、供电局、供电局等电网的运行阅历证明:承受小电阻接地方式后人身
27、安全事故将大幅度的下降。 5、从减小故障点接地短路电流考虑故障点的单相接地短路电流越大,故障时对故障设备的损害越大,从减小单相接地故障电流对故障设备的损害程度考虑,中性点接地电阻的阻值越大越好。综上所述,中性点接地电阻阻值的选择是一个综合性的技术经济问题,依据各个配电网的具体条件、特点全面分析比较,选择最正确方案。近几年中国电机工程学会高压专委会组织召开了屡次中性点接地技术研讨会,与会专家根本上达成共识,在满足降低间隙性弧光接地过电压的前提下,可承受阻值较大的中性点接地电阻。三、中性点接地电阻器的选择1、中性点接地电阻柜的选择:在中性点经电阻接地系统中,要求中性点接地电阻具有更高的牢靠性。假设
28、中性点电阻由于质量或其他缘由发生故障,将使系统处于中性点不接地方式运行。这时如发生单相接地故障,流经故障线路故障电流仅为系统的单相接地电容电流,故障电流将远小于带电阻接地时的数值,零序保护可能拒动;由于系统单相接地电容电流较远大于 10A,往往会引起涉及整个系统的、幅值很高的间歇性弧光接地过电压及谐振过电压,有时还会引起非故障相绝缘击穿,造成重大的设备烧毁事故,危及系统的安全运行。在选择中性点接地电阻柜时,应保证在以下几个方面具有良好的性能: 1 电气性能:电阻材料的电阻率大;电阻温度系数小,电阻值稳定。2) 机械性能:具有高强度、高韧性;再高温下能保持较高的机械强度,在温度骤升、骤降运行条件
29、下,机械性能保持稳定,不脆化。3) 温度特性:熔点高,能承受较高的运行温度。4) 通风散热:具有合理的冷却通风设计,保证电阻元件各部位均匀散热,避开局部高温烁热点,在允许时间通过额定电流,柜电阻元件的最高温升不超过允许值。2、中性点接地电阻的主要参数1) 系统额定线电压 U kVe32) 电阻器标称电压 U =Ue/RkV3) 短时允许通流 IRA4) 电阻器标称电阻 Rn5) 短时通流时间s6) 短时允许温升:短时通流时间为 10s 时为 760,通流 时 间 为 2h 及以上时为385。四中性点接地装置的连接方式由于各变电站的接线形式不同,因此也就有不同的连接形式。1、接地装置不经断路器、
30、隔离开关直接连接在主变压器低压侧套管与变低开关之间的母线桥上,如图一。在 110kV 变电站,而且变电站的主变压器凹凸两侧均有断路器的变电站承受这种连接方式。2、中性点接地装置经开关柜连接在高压室 10kV 母线上,如图二。这种连接方式用于变电站主变压器变高侧没有断路器的线路变压器组和 220kV 变电站。.3、接地装置经隔离开关连接在 10kV 母线上,如图三。4、小电阻直接连接在变压器 10kV 中性点上,如图四。变压器绕组接线形式是 Y0Y0 的变压器承受。每个变电站都要依据本站的具体状况确定中性点接地电阻的接入系统方式。五、中性点电阻接地系统单相接地故障的保护.在中性点经低电阻接地系统
31、中,某馈线发生单相接地故障时,故障线路的零序电流超前于零序电压,而此时非故障线路中的单相对地电容电流滞后于零序电压 90;流过故障线路的零序电流为系统总的对地电容电流与流过中性点接地电阻的阻性电流的矢量和,数值较大;而流过非故障线路的零序电流仅为本线路的对地电容电流,数值较小。所以,承受限时零序过电流保护或单相接地方向保护都可以准确推断出故障线路,实现有选择性地动作故障线路。系统发生单相接地故障时,由于 Z 远大于 Z 和 Z ,故障点的远近对单相接地故障电流012和零序电压数值影响不大,因此,在这种系统中不用零序电流速断保互来实现上、下级之间选择性的协作,一般都承受限时过流进展协作。1、零序
32、电流互感器的配置对于中性点经电阻接地系统,零序保护用电流互感器有两种配置方式,第一种方式是: 承受专用的零序电流互感器,其次种方式是:当进、出线间隔为三相三互感器时,可以承受由三相电流互感器接成的零序电流滤序器代替零序电流互感器,但后者由于三相 C.T 的电、磁特性的差异,会引起附加的零序电流,对保护牢靠性、灵敏性有不良的影响,一般都尽量承受第一种方式,而不用其次种方式。2、单相接地故障零序保护的配置1) 在每条馈线的首端都配置限时零序过电流保护,当线路末端有专用的用户开关站时, 最好在开关站的进线和出线上也装设零序保护,保护动作于跳闸,动作时限按阶梯原则整定。对与环网供电的馈线,用户端不装设
33、单相接地零序保护。对于电容电流较小、接地过渡电阻可能较大的架空线路,当保护灵敏度不够时,可承受单相接地方向过流保护。a) 主变压器低压侧进线间隔应装设反映单相接地故障的零序保护,作为母线单相.接地故障的主保护和馈线单相接地的后备保护,动作于跳闸,其零序电流的采集可以来自装设于本间隔的零序电流互感器,也可以来自装设于接地电阻回路的零序电流互感器。现在的城市电网变电站各进、出线间隔均装设有微机式继电器,这些微机保护都具有零序保护功能,就利用这些现有的微机保护就可以实现单相接地故障的保护功能,不需增加继电器。单相接地故障的信号仍由接于母线电压互感器副绕组开口三角形的电压继电器输出。2) 零序电流保护
34、的一次动作电流a) 馈电线路单相接地保护对于馈电线路,安装于线路首端及安装于线路末端用户开关站的零序保护装置的一次动作电流均按躲过被保护线路本身的单相接地电容电流进展整定,即:I=K Idz.lKCl式中 I保护装置一次动作电流A;dz.lK 牢靠系数,对电缆线路可取 1.5 左右,对架空线路可取 2.5 左右;KI 被保护线路单相接地电容电流最大值。Cl当发生单相金属性接地时,流过故障线路保护安装处的单相接地故障电流为:I=I 2II2jd-lRCC。l式中 I 单相接地故障时流过中性点电阻的阻性电流A;RI系统总的单相接地电容电流A;CI被保护线路本身单相接地电容电流A。C。l保护装置动作
35、灵敏度按下式计算:K = I/ Iljd-ldz.l当线路经过过渡电阻接地时,受过渡电阻的影响,流过保护的单相接地故障电流将减小,保护装置的灵敏度将降低。对于电缆线路,单相接地时的过渡电阻一般比较小,可以保证保护装置有足够的灵敏度。而对于架空线路,有多种状况下的单相接地故障都具有较大的过渡电阻,当过渡电阻很大时,保护装置的灵敏度可能满足不了要求,必要时可承受接地方向保护来实现故障线路的推断。同时保存反响零序电压的单相接地信号,以引起运行人员的留意。3) 母线单相接地保护母线单相接地保护装置的一次动作电流按躲过各条馈线中单相接地电容电流最大的馈线的单相接地电容电流最大值进展整定,即:I=K Id
36、z.lKClmax式中 K 牢靠系数,取 2.0 左右;KI系统中单相接地电容电流最大的馈线的单相接地电容电流最大值。Clmax母线单相接地保护同时做为馈线单相接地的后备保护,保护动作跳主变低压侧进线开关。4) 自动重合闸的协作对于电缆馈电线路,发生瞬时性接地故障的概率很小,一旦发生单相接地故障往往都是永久性接地故障,重合闸成功的概率是很小的,而且故障线路的每次重合都会给电缆造成破坏性的损伤,所以,对电缆线路可不设置自动重合闸;对于架空馈电线路,由于运行条件受外界条件的影响大,在单相接地故障中,有大局部是瞬时性单相接地故障,所以,对架空线路则设置自动重合闸装置,与单相接地零序保护协作,用以判别架空线路瞬时性单相接地故障或永久性单相接地故障。