第四節(jié) 斷續(xù)電弧接地過(guò)電壓.ppt

第四節(jié)斷續(xù)電弧接地過(guò)電壓 發(fā)展過(guò)程防護(hù)措施 中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)中的單相接地電流 電容電流 較大 接地點(diǎn)電弧將不能自熄 而以斷續(xù)電弧的形式存在 就會(huì)產(chǎn)生另一種嚴(yán)重的操作過(guò)電壓 斷續(xù)電弧接地過(guò)電壓 一 發(fā)展過(guò)程 這種過(guò)電壓的發(fā)展過(guò)程和幅值大小都與熄弧的時(shí)間有關(guān) 存在兩種熄弧時(shí)間 下面以工頻電流過(guò)零時(shí)熄弧的情況來(lái)說(shuō)明這種過(guò)電壓的發(fā)展機(jī)理 作如下簡(jiǎn)化 1 略去線間電容的影響 2 設(shè)各相導(dǎo)線的對(duì)地電容均相等 即C1 C2 C3 C 就可得如圖9 12 a 所示的等值電路 設(shè)接地故障發(fā)生于A相 而且是正當(dāng)經(jīng)過(guò)正幅值時(shí)發(fā)生 這樣A相導(dǎo)線的電位立即變?yōu)榱?中性點(diǎn)電位由零升至相電壓 即 B C兩相的對(duì)地電壓都升高到線電壓 流過(guò)C2和C3的電流和分別較和超前90 其幅值為 因?yàn)榕c在相位上相差60 所以故障點(diǎn)的電流幅值為 電網(wǎng)的額定電壓 線路總長(zhǎng)度C 每相導(dǎo)線的對(duì)地電容 單位長(zhǎng)度的對(duì)地電容 由此可知 1 流過(guò)故障點(diǎn)的電流是線路對(duì)地電容所引起的電容電流2 故障電流的大小與電網(wǎng)額定電壓和線路總長(zhǎng)度成正比 如以u(píng)A uB uC代表三相電源電壓 以u(píng)1 u2 u3代表三相導(dǎo)線的對(duì)地電壓 即C1 C2 C3上的電壓 則通過(guò)分析可得如下圖所示的過(guò)電壓發(fā)展過(guò)程 按工頻電流過(guò)零時(shí)熄弧的理論所作的分析結(jié)論是 1 兩健全相的最大過(guò)電壓倍數(shù)為3 5 2 故障相上不存在振蕩過(guò)程 最大過(guò)電壓倍數(shù)等于2 0 長(zhǎng)期以來(lái)大量試驗(yàn)研究表明 故障點(diǎn)電弧在工頻電流過(guò)零時(shí)和高頻電流過(guò)零時(shí)熄滅都是可能的 一般來(lái)說(shuō) 發(fā)生在大氣中的開(kāi)放性電弧往往要到工頻電流過(guò)零時(shí)才能熄滅 而在強(qiáng)烈去電離的條件下 電弧往往在高頻電流過(guò)零時(shí)就能熄滅 電弧的燃燒和熄滅會(huì)受到發(fā)弧部位的周圍媒質(zhì)和大氣條件等的影響 具有很強(qiáng)的隨機(jī)性質(zhì) 因而它所引起的過(guò)電壓值具有統(tǒng)計(jì)性質(zhì) 二 防護(hù)措施 對(duì)付這種過(guò)電壓 最根本的防護(hù)辦法就是不讓斷續(xù)電弧出現(xiàn) 可以通過(guò)改變中性點(diǎn)接地方式來(lái)實(shí)現(xiàn) 一 采用中性點(diǎn)有效接地方式 這時(shí)單相接地將造成很大的單相短路電流 斷路器將立即跳閘 切斷故障 經(jīng)過(guò)一段短時(shí)間歇讓故障點(diǎn)電弧熄滅后再自動(dòng)重合 如能成功 可立即恢復(fù)送電 如不能成功 斷路器將再次跳閘 不會(huì)出現(xiàn)斷續(xù)電弧現(xiàn)象 二 采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式 采用中性點(diǎn)有效接地方式雖然能解決斷續(xù)電弧問(wèn)題 但每次發(fā)生單相接地故障都會(huì)引起斷路器跳閘 大大降低了供電可靠性 當(dāng)單相接地流過(guò)故障點(diǎn)的電容電流不大時(shí) 不能維持?jǐn)嗬m(xù)電弧長(zhǎng)期存在 因而可采用中性點(diǎn)不接地的方式 當(dāng)電網(wǎng)的電容電流達(dá)到一定數(shù)值時(shí) 單相接地點(diǎn)的電弧將難以自熄 需要裝設(shè)消弧線圈來(lái)加以補(bǔ)償 方能避免斷續(xù)電弧的出現(xiàn) 關(guān)于消弧線圈的應(yīng)用場(chǎng)合 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)有如下規(guī)定 1 對(duì)于35kV和66kV系統(tǒng) 如單相接地電容電流不超過(guò)10A時(shí) 中性點(diǎn)可采用不接地方式 如超過(guò)上述容許值時(shí) 10A 應(yīng)采用經(jīng)消弧線圈接地方式 2 對(duì)于不直接與發(fā)電機(jī)連接的3 10kV系統(tǒng) 的容許值如下 由鋼筋混凝土或金屬桿塔的架空線路構(gòu)成者 10A由非鋼筋混凝土或非金屬桿塔的架空線路構(gòu)成者 3kV 6kV 30A 10kV 20A由電纜線路構(gòu)成者 30A 3 對(duì)于與發(fā)電機(jī)直接連接的3 20kV系統(tǒng) 如不超過(guò)表9 2所示容許值 其中性點(diǎn)可采用不接地方式 如超過(guò)容許值 應(yīng)采用經(jīng)消弧線圈接地方式 消弧線圈是一只具有分段鐵心 電感可調(diào)的電抗器 接在電網(wǎng)中性點(diǎn)與大地之間 全補(bǔ)償時(shí)的電感值為 消弧線圈的運(yùn)行主要就是調(diào)諧值的整定 在選擇消弧線圈的調(diào)諧值 即L值 時(shí) 應(yīng)滿足下述兩方面的基本要求 1 單相接地時(shí)流過(guò)故障點(diǎn)的殘流應(yīng)符合能可靠地自動(dòng)消弧的要求 2 在電網(wǎng)正常運(yùn)行和發(fā)生故障時(shí) 中性點(diǎn)位移電壓都不可升高到危及絕緣的程度 實(shí)際上 這兩個(gè)要求是互相矛盾的 因而我們只能采取折衷的方案來(lái)同時(shí)滿足兩方面要求 小結(jié) 一般來(lái)說(shuō) 發(fā)生在大氣中的開(kāi)放性電弧往往要到工頻電流過(guò)零時(shí)才能熄滅 而在強(qiáng)烈去電離的條件下 電弧往往在高頻電流過(guò)零時(shí)就能熄滅 電弧的燃燒和熄滅會(huì)受到發(fā)弧部位的周圍媒質(zhì)