电力系统中电阻接地方式
火电厂集控运行
火电厂集控运行知识
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零基础学习火电厂集控运行知识!
在6~10kV以至20kV的电网中,目前所采用的有高电阻、中电阻、低电阻接地3种形式。
高电阻接地方式以限制单相接地故障电流为目的,并可防止阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压,但是它要使总的接地电流增大2倍,主要用于200WM 以上大型发电机回路和某些6~10kV配电网。
在发电机内部发生单相接地故障,为了减轻铁芯的烧毁程度,故障电流超过发电机回路一相接地电容电流的允许值时,须瞬时切机。
在6~10kV配电系统以及发电厂厂用电系统,当单相接地电容较小,故障不跳闸时,采用高电阻接地可以减少故障点的电压梯度,阻尼谐振过电压。
为了遏制间歇性电弧接地过电压,至少应使
I
R
=(1~1.5)
I
c。
考虑到故障电流宜限制在10A 以下,以维持2h的运行条件,故障电容电流
I
c大于4~5A的网络,就不宜采用高电阻接地,从而大大限制了这种接地方式的推广应用。
配电网中性点低电阻接地方式曾在上海、广州、珠海等地的城区配电网使用。
80年代初美国为我国首批300MW机组设计的火力发电厂厂用电系统中性点也采用此种接地方式。
这种中性点采用小于10Ω电阻接地方式的特点是获得一个大的阻性电流叠加在故障点上。
(1)快速切除故障,过电压水平低,谐振过电压发展不起来,可采用绝缘水平较低的电缆和设备。
(2)减少绝缘老化效应,延长设备寿命,提高网络及设备可靠性。
(3)把双重接地(异相故障)的几率削减至最低限度。
(4)为采用简单的、有选择性和足够灵敏度的继电保护提供了可能性。
当接地保护采用三相电流互感器、二次按零序滤过器方式构成时,由于高压电动机起动电流中含有直流分量,三相电流互感器不同程度饱和,或特性不均衡,都会使零序接地保护误动作。
1)容易“火烧连营”,电缆一处接地,大的电弧会连带烧毁同一电缆沟或电缆隧道的其他相邻电缆,扩大事故,酿成火灾。
2)低值电阻中流过的电流过大,电阻的发热与I2 R成正比,给电阻的制造带来困难。铸铁电阻难以胜任这种大的电流冲击,合金电阻的造价太高,而且体积太大,每台约1.5~2m3。
3)引起的地电位升高达数千伏,大大超过了安全允许值。
低压电器要求不大于(2U+1000)×0.75=1000V。
人身保安要求的接触电压和跨步电压在0.2s切断电源情况下不大于650V,延长切断电源的时间,将更会有危险。
为了克服低电阻接地的弊端而保留其优点,可以采用中电阻接地方式,其要求是:
(1)保证IR =(1~1.5)Ic,以限制内过电压不超过2.6倍(此2.6倍,是高压电动机可以承受的最大过电压,也是当未发生间歇性电弧接地过电压时,网络上出现的较严重的过电压限值) 。分析表明,进一步增大IR 减小电阻,对降低内过电压收效不大。具体配电网可根据Ic,推算出需要的电阻值。
(2)保证接地保护的灵敏度和选择性。推荐采用零序电流互感器,以避开三相电流互感器不平衡带来的问题。
(3)保证设备人身安全。按前述通信干扰、人身保安和设备安全的要求,在具有接地电阻在不大于0.5Ω的发电厂和变电所,一般不存在问题。但在接地电阻不大于4Ω的用户受电配电所,故障电流则不宜超过150A。这意味着回路中的Ic 和IR 均宜控制在100A左右。
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