谐振接地技术分析.doc

--------------------------校验:_____________-----------------------日期:_____________谐振接地技术分析谐振接地技术分析中性点经过消弧线圈接地的系统,也称为谐振接地系统。系统中性点与大地之间接入消弧线圈后,当发生单相接地故障时,接地处的接地电流就可以减少。消弧线圈是一个具有铁芯的电感线圈,线圈的电阻很小,电抗很大。消弧线圈的铁芯留有间隙,填以绝缘纸板,以避免饱和。它的线圈有分接头可调整匝数,以改变其电抗的大小。(1)中性点经消弧线圈接地的系统在正常工作时,中性点的电位为零,消弧线圈两端没有电压,所以没有电流通过消弧线圈。当某一相发生金属性接地时,消弧线圈中就会有电感电流流过,补偿了单相接地电流,如果适当选择消弧线圈的匝数,就使消弧线圈的电感电流和接地的对地电容电流大致的相等,就可使流过接地故障电流变得很小,从而减轻了电弧的危害。(2)中性点经消弧线圈接地的系统,如图2-1所示。当发生一相完全接地时,其电压的变化和中性点不接地系统完全一样,故障相对地的电压变为零,非故障相对地电压值升高到倍,各相对地的绝缘水平是按照线电压设计的,因为线电压没有变化,不影响用户的工作可以继续运行2个小时,值班人员应尽快查找故障并且加以消除。(3)消弧线圈的补偿方法在单相接地故障时,根据消弧线圈产生的电感电流对容性的接地故障电流补偿的程度,可分为三种补偿方式:完全补偿、欠补偿和过补偿。完全补偿(IL=IC)就是消弧线圈产生的电感电流刚好等于容性的接地电容电流,在接地故障处的电流等于零,不会产生电弧。欠补偿(IL<IC)就是由消弧线圈产生的电感电流略小于接地故障处流过的容性接地故障电流,在接地处仍有未补偿完的的容性接地故障电流IC—IL流过。产生电弧的情况由电流I=IC—IL的大小决定。电流I较小就不会产生稳定电弧,一般要求补偿到不会产生电弧为止。过补偿(IL>IC)就是由消弧线圈产生的电感电流略大于接地故障处流过的容性接地故障电流,在发生完全接地故障时,接地处有大小为IL>IC的感性电流流过,过补偿时,流过接地故障处的电流也不大,一般也要求补偿到不会产生电弧为止。1)中性点经消弧线圈接地的系统在运行时,实际上都不采用完全补偿的方式,也不采用欠补偿的方式,而采用过补偿的方式。若采用完全补偿的方式运行,在发生单相接地故障时,是一个谐振的系统,完好相的电容与消弧线圈的电感形成串联谐振回路,串联谐振也是电压谐振,谐振过电压不但危及系统的对地绝缘,也对消弧线圈形成威胁。因此一般谐振系统都不采用完全补偿的运行方式。2)谐振系统接地在运行时,一般情况下也不采用欠补偿的运行方式,而采用过补偿运行方式。因为若采用欠补偿运行方式,当发生单相接地时IL<IC,这时若系统运行方式改变,切除部分线路时整个电网的对地电容减少,容抗变大,IC减小,便有可能满足完全补偿的条件,从而产生谐振过电压。采用过补偿运行方式,虽切除部分线路使电容电流减少了也不会产生谐振过电压。只要选择消弧线圈时留有一定的裕度,将来电网发展,对地电容增加后,原来的消弧线圈还可以使用。3)但应该指出过补偿方式下接地点将流过某一数值的电流,这种电流不能超过某一规定值,否则故障点的电弧不能自动熄灭。一般采用过补偿方式,补偿后的残余电流不超过5——10A。运行经验证明,各种电压等级的电网,只要残余电流不超过下表的允许值,接地电弧就会自动熄灭。表2—1过补偿时残余电流的允许值额定压/10KV6103560110残余电流极限值/A30201053如果系统中性点位移电压过高,则单相接地时采用消弧线圈也难以灭弧。因此,要求中性点经消弧线圈接地的系统在正常运行时中性点的位移电压不得超过额定电压的15%,这样采用消弧线圈易于灭弧。(4)自动跟踪补偿装置1)目前,在谐振系统中,除了对消弧线圈合理调谐、正确动作和适当的运行维护外,还采用了自动跟踪补偿装置。它能够避免人工调节消弧线圈的诸多麻烦,不会使电网的部分活全部在调谐过程中暂时失去补偿,能够保持精确的精度,不仅提高了消弧线圈动作的成功率,同时还能限制接地过电压和谐振过电压。2.)自动补偿装置一般由驱动式消弧线圈和自动测控系统配套构成,自动完成跟踪测量和跟踪补偿。3)当补偿电网的运行方式改变时,该装置便自动跟踪测量电网的电容电流,将消弧线圈调谐到合理的补偿状态;或者当电网发生单相接地故障时,迅速将消弧线圈调谐到接近谐振点的位置运行,使接地电弧瞬间熄灭。4)为了提高消弧线圈的动作成功率,并减轻运行人员的操作负担,应优先选用自动跟踪补偿的消弧线圈。虽然投资有所增加,但可以对运行人员带来许多方便,而且还能显著提高电网的供电连续性。一、相接地电容电流的危害中性点不接地的高压电网中,单相接地电容电流的危害主要体现在以下