近年來,隨著我國城市建設(shè)和配電網(wǎng)建設(shè)的快速發(fā)展,小電阻接地方式因?yàn)槟芸焖贉?zhǔn)確切斷配電網(wǎng)故障路線,縮短了配電網(wǎng)故障排除的時(shí)間,提高了供電的安全性和可靠性,避免了10KV配電網(wǎng)系統(tǒng)因單相接地造成的電壓升高導(dǎo)致供電設(shè)備損壞,容易造成人身觸電事故的發(fā)生,那么小電阻接地成套裝置的原理是什么呢?應(yīng)用到哪些領(lǐng)域呢?
10KV中性點(diǎn)小電阻接地成套裝置的原理:目前,我國電力系統(tǒng)主要有中性點(diǎn)直接接地方式和中性點(diǎn)不直接接線方式。110KV以上主要采取中性點(diǎn)直接接地方式,直接接地系統(tǒng)短路電流大,繼電保護(hù)容易發(fā)現(xiàn)和隔離故障。10KV-66KV配電網(wǎng)均采取不直接接地方式,主要包括中性點(diǎn)不接地方式、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地(又稱諧振接地)、中性點(diǎn)電阻接地、中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地等,農(nóng)村10KV配電網(wǎng)以架空線為主,城區(qū)大部分采用電纜敷設(shè)方式,10KV配電系統(tǒng)常采用不接地系統(tǒng)。單相接地故障長時(shí)間不消除不僅威脅到設(shè)備的安全運(yùn)行,而且容易造成電路的安全隱患,因此,10KV配電網(wǎng)一般都采用中性點(diǎn)小電阻接地方式。北京、上海、天津、廣州、深圳等大城市目前全部都采用這種方式。配電網(wǎng)中性點(diǎn)小電阻接地成套裝置由接地變、小電阻構(gòu)成。因主變10KV側(cè)為三角接線,需通過接地變提供系統(tǒng)中性點(diǎn)。接地變壓器容量的選擇應(yīng)與中性點(diǎn)電阻的選擇相配套,中性點(diǎn)接地電阻接入接地變壓器中性點(diǎn)。接地變一般采用Z 型接地變,即將三相鐵心每個(gè)芯柱上的繞組平均分為兩段,兩段繞組極性相反,三相繞組按Z形連接法接成星型接線。其最大的特點(diǎn)在于,變電站中性點(diǎn)接地電阻系統(tǒng)由接地變、接地電阻、零序互感器(有的配有中性點(diǎn)接地電阻器監(jiān)測(cè)裝置)等組成。
小電阻接地成套裝置應(yīng)用:1、降低電壓。系統(tǒng)內(nèi)部過電壓水平隨著IR 增加而降低(IR為單相接地故障情況下流過中性點(diǎn)電阻的額定電流)。但當(dāng)IR>4IC以后,降低過電壓的作用已不明顯且經(jīng)濟(jì)投資相對(duì)提高。因此從降低系統(tǒng)內(nèi)部過電壓水平及兩段母線并列運(yùn)行時(shí)共用1臺(tái)中性點(diǎn)電阻器來考慮,選配IR≈K×2×2IC(每段母線電容電流約為50A),K為考慮系統(tǒng)以后發(fā)展的裕度系數(shù),取1~1.5。因此取單相接地故障時(shí)流過中性點(diǎn)電阻的額定電流為400 A。 2、加強(qiáng)繼電的靈敏度。如果中性點(diǎn)小電阻接地過渡電阻,繼電的靈敏度便會(huì)降低,因此,從保護(hù)繼電靈敏度的角度出發(fā)。電阻值越大,流過的電阻的電流反而越小,對(duì)繼電的輸入量則越好。按照正常的電力要求,單相接地故障電流遠(yuǎn)大于每條線路的對(duì)地電容電流,一般都能滿足零序保護(hù)的靈敏度要求。因此,在設(shè)計(jì)的過程中一定要考慮這兩方面的影響,選擇較大的電阻電流。 3、提高通信質(zhì)量。我國電力部門的相關(guān)協(xié)議規(guī)定,在通信電纜與大地間未裝放電間隙時(shí),危險(xiǎn)影響電壓不得大于430V,對(duì)高可靠線路要求不大于630V。因此,從這一方面考慮,為了保證通信質(zhì)量,電流通過電阻一定是適中,不能讓電流量過大。城市配電網(wǎng)發(fā)展過程中,結(jié)合自己本地的發(fā)展情況,人口經(jīng)濟(jì)密度,選擇合適的電阻,可以從上海廣州北京等大城市取經(jīng),如上海電網(wǎng)取1000A(6Ω),廣州、深圳、廈門等取400A(15Ω),這些城市的電阻已經(jīng)運(yùn)行十多年了,在輸出過程中沒有出現(xiàn)對(duì)通訊線路造成不良影響的記錄。 4、保障人身安全。流經(jīng)接地體的電流越大,容易引起的故障概率就越高,因此,在設(shè)定中性點(diǎn)接地電阻的電流額度一定要越小越好,以免造成跨步電壓,電勢(shì)值超過標(biāo)準(zhǔn)范圍。根據(jù)國家相關(guān)規(guī)定,電阻電流的跨步電壓和接觸電勢(shì)選擇在1000A下,因此選擇400A的電阻額度對(duì)人身是沒有危害的。根據(jù)電力部門的相關(guān)規(guī)定,超過10A的故障電流,必須立即切除故障,不能讓電纜持續(xù)運(yùn)行。因此,在設(shè)計(jì)電阻額度的時(shí)候,一定要選擇電路的承受力度,以及電壓的額度,減少故障發(fā)生的概率。
5、開發(fā)新的技術(shù)產(chǎn)品。目前我們的電力設(shè)備仍然有許多不完善的地方,需要我們?nèi)ラ_發(fā)新技術(shù),滿足我國配電網(wǎng)現(xiàn)有的多中性點(diǎn)接地方式的技術(shù),使之適應(yīng)城市開發(fā)配網(wǎng)規(guī)劃發(fā)展,滿足新型接地方式的小型化、實(shí)用性、安全性更高的需求,又要滿足相關(guān)電力產(chǎn)品的需求。近幾年,通信技術(shù)的快速發(fā)展,有些10KV配電網(wǎng)的電線路改造已經(jīng)有自動(dòng)化建設(shè),一些已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。相信在未來的時(shí)間里,隨著科技的進(jìn)步,這一問題也將得到徹底解決。
10KV配電網(wǎng)中性點(diǎn)小電阻接地成套裝置可有效解決不接地系統(tǒng)或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的問題,提高電網(wǎng)供電的的可靠性,保證用電設(shè)備的安全運(yùn)行。