配电系统单相接地故障保护选线装置调查分析
时间:2014-09-21 12:24来源:未知 作者:y930712 点击:
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一、单相接地保护选线的重要性? 在变电站(所)、开关站和发电厂中,66千伏、35千伏、10千伏、6千伏和3千伏配电线路,是电力系统的主要组成部分。在这些电压等级的系统中,变压器和
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一、单相接地保护选线的重要性?
在变电站(所)、开关站和发电厂中,66千伏、35千伏、10千伏、6千伏和3千伏配电线路,是电力系统的主要组成部分。在这些电压等级的系统中,变压器和发电机的中性点都采取了不接地或经过消弧线圈、电阻接地的方式进行输配电。并且在同一电压等级的母线上又有多条输出或输入配电线路相连接,大部分采用铝(或铜)排架空引出或高压电力电缆线引出;线路数量一般有五六条、十几条或二三十条不等;每一条配电线路又有很多分支,按“辐射”状架设,再与各配电变压器连接,由配电变压器降成“低压”后供给广大的用户使用。在这类配电线路中,经常会发生相间短路、过电流(过负荷)和单相接地等故障现象。其中,单相接地的发生率最为频繁,占系统总故障率的70%以上;短路故障也多为单相接地后演变成多相接地而形成的。
“单相接地”是指配电线路上的A、B、C三相中,任意一相导线发生断线落地或接触树木、建筑物或电线杆、塔倒地与大地之间形成导电回路;以及大气雷电或其它原因形成过电压,致使配电设备的绝缘材料遭到破坏后,对地绝缘电阻明显过低等现象。
由于系统中主变压器的的中性点不接地或经过消弧线圈、高电阻接地。当在同一母线上有多条配电线路时,无论哪一条发生单相接地,都不能与主变压器的绕组线圈直接构成回路,线路中不会出现短路和过负荷等大电流现象。仅有线路与大地之间形成的电容电流发生变化,表现为每一条线路中会出现微弱的零序电流。此电流非常小,从几毫安到几百毫安或数安培不等,与线路的长度成正比;通常条件下,每公里长的架空线路约为15毫安左右。在电力行业内把这种供电系统称为:“小接地电流系统”或“小电流接地系统”。
在系统中,由于电压互感器(PT)的一次绕组采用了Y0方式接线与系统的母线相连,当任意一条线路发生单相接地时,在二次绕组的三角开口有零序电压产生,可以设定零序过电压报警;但不能选择某一条线路。接地时由于非接地相线对地电压上升可达相电压的√3倍,当系统再伴随有铁磁谐振产生时,就会使相电压升高1—5倍,甚至更高,形成过电压,加速了电力设备绝缘材料的老化,缩短了使用寿命,从而导致绝缘设备被击穿,就会出现两相或多相同时接地而发生短路事故,加大了电力设备的损坏程度。因此,在电力系统中经常会发生电压互感器、断路器爆炸,配电变压器烧毁,电力电缆和瓷瓶被击穿等事故。已有的继电保护或综合自动化保护装置中的“短路保护”、“过电流保护”和“零序电流”保护,都属于大电流启动保护装置;单相接地时的小电流不能驱动这类保护装置动作,因此,不能动作于高压开关(断路器)跳闸,故障线路和非故障线路也就不能被隔离。
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