TT系統(tǒng)對接地故障的保護(hù)特性.doc

TT系統(tǒng)對接地故障的保護(hù)特性1.接地故障保護(hù)要求根據(jù)第4.4.11條規(guī)定，TT系統(tǒng)對接地故障的保護(hù)特性是當(dāng)發(fā)生接地故障時，若為一般場所電氣裝置的外露可導(dǎo)電部分故障電壓等于或大于50V，保護(hù)電器應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)切斷電路，應(yīng)符合下式要求： RAIa50V （1）式中 RA-外露可導(dǎo)電部分保護(hù)導(dǎo)體及其接地體的電阻之和，； Ia保證保護(hù)電器切斷故障電路的動作的電流，A。當(dāng)采用剩余電流動作保護(hù)器時，Ia為額定剩余動作電流In；當(dāng)采用具有反時限特性的過電流動作保護(hù)器時，Ia為保證在5s內(nèi)自動切斷的動作電流；當(dāng)采用具有瞬時跳閘特性的過電流動作保護(hù)器時，Ia為保證瞬時跳閘的最小電流。對手握式和移動式設(shè)備，預(yù)期接觸電壓允許最長切斷時間符合下表1的要求。 預(yù)期接觸電壓與最長切斷時間關(guān)系表 表1預(yù)期接觸電壓(V)5075100150230300400500最長切斷時間(s)50.600.400.280.170.120.080.04為了實(shí)現(xiàn)上述的接地故障保護(hù)特性，TT系統(tǒng)電氣裝置的進(jìn)線處安裝剩余電流動作保護(hù)器（RCD），以保證發(fā)生接地故障時，不管是固定設(shè)備還是手握式或移動式設(shè)備的外露可導(dǎo)電部分故障電壓不大于50V。2.主進(jìn)線斷路器剩余電流保護(hù)在中性線上安裝與相線電流互感器相同變比同型號的電流互感器，用四個電流互感器組成矢量和電流互感器,如圖2.1所示，1KIT3KIT反時限繼電器作為相相和相中性線過電流保護(hù)，而KE反時限繼電器為剩余電流保護(hù)。假設(shè)電流正方向由電流互感器P1端流向P2端，則N線電流方向與相電流方向相反，流過KE繼電器電流IKE = IL1 + IL2+ IL3- IN，而中性線電流IN = IL1 + IL2+ IL3 ,若不考慮電流互感器電流及相位誤差,則IKE = IL1 + IL2+ IL3- (IL1 + IL2+ IL3 )=0。實(shí)際上，考慮電流互感器電流和相位誤差及線路正常的泄漏電流，剩余電流IKE 并不為零。一般情況下，剩余電流動作保護(hù)繼電器采用反時限動作特性繼電器。通過設(shè)定剩余電流動作保護(hù)繼電器動作電流值，考慮電流互感器電流及相角誤差和正常情況下線路的泄漏電流，使剩余電流動作保護(hù)繼電器KE在正常情況下不動作。圖2.1 四個電流互感器組成矢量和電流互感器圖中所示的LINK為中性線連接器，可用手動工具拆卸。單電源供電時，盡管主進(jìn)線斷路器采用剩余電流動作保護(hù)，主進(jìn)線斷路器可以為三極。若從此后采用剩余電流保護(hù)器，務(wù)必是四極。剩余電流動作保護(hù)也可采用矢量和電流互感器，將相線與中性線同時穿過電流互感器。電源進(jìn)線斷路器電流較大，采用母線連接，要求矢量和電流互感器內(nèi)孔也大，施耐德電氣公司提供的矢量和電流互感器內(nèi)孔尺寸：115(H)X280(W),用于額定電流小于或等于1600A；160(H)X470(W),用于額定電流小于或等于3200A。3.雙電源轉(zhuǎn)換斷路器極數(shù)雙電源轉(zhuǎn)換是指兩臺電力變壓器或電力變壓器與應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)組主供電路自動或手動切換。主進(jìn)線斷路器與聯(lián)絡(luò)斷路器極數(shù)應(yīng)為四極，分析如下：3.1聯(lián)絡(luò)斷路器應(yīng)為四極a)當(dāng)一號變壓器進(jìn)線斷路器閉合，二號變壓器進(jìn)線斷路器斷開，聯(lián)絡(luò)斷路器閉合，如圖3.1所示。聯(lián)絡(luò)斷路器若采用三極，則A點(diǎn)與B點(diǎn)相連接，中性電流In 在A點(diǎn)將分為In1及In2兩路電流，由于In2的分流，則流過一號變壓器進(jìn)線斷路器處的矢量和電流互感器電流不為零，當(dāng)In2足夠大時，可使一號變壓器進(jìn)線斷路器脫扣。為了避免由于兩變壓器中性線相連接，引起中性電流分流，使進(jìn)線斷路器誤動作，聯(lián)絡(luò)斷路器應(yīng)為四極斷路器。圖3.1 四極聯(lián)絡(luò)斷路器防止中性電流分流b)當(dāng)兩臺變壓器進(jìn)線斷路器閉合，聯(lián)絡(luò)斷路器斷開，如圖3.2 所示。聯(lián)絡(luò)斷路器若采用三極，由于A點(diǎn)與B點(diǎn)有電位差，特別是兩變壓器中性電流相差越大，則A點(diǎn)與B點(diǎn)有電位差也越大，產(chǎn)生如圖中虛線所示的中性電流環(huán)流，中性電流環(huán)流使A點(diǎn)與B點(diǎn)電位差為零。中性電流環(huán)流使流過一號變壓器和二號變壓器進(jìn)線斷路器處的矢量和電流互感器電流不為零，環(huán)流足夠大時，可使一號變壓器和二號變壓器進(jìn)線斷路器脫扣。為了避免由于兩變壓器中性線相連接，引起中性電流分流，使進(jìn)線斷路器誤動作，聯(lián)絡(luò)斷路器極數(shù)應(yīng)為四極。圖3.2 四極聯(lián)絡(luò)斷路器防止中性電流環(huán)流3.2進(jìn)線斷路器應(yīng)為四極當(dāng)一號變壓器進(jìn)線斷路器斷開，二號變壓器進(jìn)線斷路器及聯(lián)絡(luò)斷路器閉合，如圖3.3所示。中性電流In在A點(diǎn)，分為In1及In2兩路電流，因In1的分流作用，流過二號變壓器進(jìn)線斷路器的中性電流減少，矢量和電流互感器電流不為零，當(dāng)In1足夠大時，可使二號變壓器進(jìn)線斷路器脫扣。僅由于一號變壓器進(jìn)線斷路器為三極，兩變壓器中性線相連接而產(chǎn)生分流，使二號變壓器進(jìn)線斷路器誤動作。為了避免誤動作，進(jìn)線斷路器極數(shù)應(yīng)為四極。圖3.3 四極進(jìn)線斷路器防止中性電流分流當(dāng)用電設(shè)備發(fā)生接地故障時，接地故障電流為If，如圖3.4所示。接地故障電流If經(jīng)保護(hù)接地極RA及工作接地極RB，到達(dá)變壓器中性點(diǎn)接地母排。故障電流If在中性點(diǎn)接地母排處分為If1及If2兩路電流，If1經(jīng)一號變壓器中性線、一號進(jìn)線斷路器中性線連接器、A點(diǎn)和B點(diǎn)、二號變壓器進(jìn)線斷路器中性連接器，在二號變壓器中性點(diǎn)與If2匯合成If。接地故障電流If，因一號變壓器進(jìn)線斷路器為三極，產(chǎn)生If1分流作用，矢量和電流互感器電流的靈敏度降低，使二號