中性点不接地方式的常见问题及解决措施

2016-08-20 18:55:32黄桂华
大科技 2016年18期
关键词:弧线铁芯中性点

黄桂华

(贵港供电局 广西贵港 537100)

中性点不接地方式的常见问题及解决措施

黄桂华

(贵港供电局 广西贵港 537100)

随着城乡一体化的不断发展,在城市的电网当中的电缆线路得到了不断的扩张延伸,在中性点接地方式方面,存在很大的争议。中压配电网的中性点接地方式,在现阶段存在大电流接地方式和小电流的接地方式两种方式。在本文当中首先对配电网中性点接地方式的选择进行了分析;其次对中性点经弧线圈接地的实施技术进行了分析。

中性点;接地方式;解决措施

随着我国经济的不断发展,我国的配电网的量也变得越来越宽,担负着广大用户供电的任务,在这个过程中中性点的接地方式是一个相对复杂的系统工程,因此在接地方式方面,需要根据实际情况以及电网结构、供电可靠性的要求等各方面来进行全面的分析和论证。在现阶段的配电网现存的接地方式当中,存在着各种各样的问题,比如中性点不接地电网发生单相接地的时候电压过高、中性点经消弧线线圈在也有一些不利的地方等,需要进行专项研究。

1 配电网中性点接地方式的选择

1.1 中性点不接地

中性点不接地方式,即为中性点没有经过人为的方式来与大地相连接,是利用电网对地电容实现接地的。在这种情况下,如果中性点不接地系统发生单相接地故障的时候,承受线电压的电气设备的供电设备并没有遭到破坏,是可以继续运行的。

1.2 中性点经消弧线圈

中性点经消弧线圈,即为在配电网当中的一个或者多个中性点经销弧线圈和大地进行相连,消弧线圈的稳态工频感性电流对于电网稳态工频容性电流的调谐,也可以称之为谐振接地的方式。此种方式一般运用在单项接地的电容电流超过了允许值的10A的时候,就需要利用中性点经消弧线圈接地的方式来进行解决。

1.3 中性点经电阻接地

中性点经电阻接地方式,即为在配电网当中的中性接入点至少有一个接入了电阻。当中性点经过电阻来和大地接入的时候,对于电流的大小要求是不一样的,需要根据限制接地故障来进行分级,可以分为高、中、低值电阻的接地方式。

1.4 中性点直接接地

中性点直接接地方式,在中性点的电位方面,在任何工作状态下都是保持零值的状态。如果系统当中发生单相接地的方式的时候,就可以直接经过接地点和接地点当中的中性点短路,在这个过程当中单相接地短路产生的电流是最大的,以此需要使用继电保护工作来讲产生的故障部分进行有效切除。

2 中性点经消弧线圈接地的实施技术

在本文当中重点对重点经消弧线圈的接地方式的实施技术进行深入分析。为了保证供电的可靠性能、客户使用的人身安全性能、绝缘水平、继电保护、通信干扰以及设备安全等方面的性能,需要对消弧线圈、接地变压器以及限压电阻进行选择。

(2)农业价格和补贴政策。包括农产品最低保护价格、农产品直接补贴、产品售空计划和期权合约补贴。从1995年开始,巴西政府就减少了对农业的补贴和价格支持力度,增加产品售空计划和期权合约补贴[13]。一方面可以增加农民收入,防止农村人口迅速向大城市流动;另一方面可以减少政府收购农产品的储备成本,同时保持巴西农业的综合竞争力,不断提高其在国际上的竞争优势。

2.1 消弧线圈的选择

在消弧线圈的选择方面,在传统的消弧线圈当中一般都具有一种多气隙铁芯单项电阻器。在运行过程当中一端接的是电网的变压器,直配线的发电机中性点在经过曲折变形的过程后,另一端进行接地。在现阶段的消弧线圈种类当中,有有载调匝式消弧线圈、调容式消弧补偿装置、调直流偏磁式消弧线圈、可控硅调节是自动跟踪补偿消弧线圈以及调气隙式自动跟踪补偿消弧线圈这五种类型构成。在有载调匝式消弧线圈当中,主要利用有载调压开关来对电阻器的抽头进行调节,以此来改变电感值,在电网正常运行的过程当中,利用实时测量来对经过消弧线圈的电流和相位的变化进行相对测量,从而对电网在当前方式之下的对地电容电流进行有效分析,原理图如图1所示。

图1 有载调匝式消弧线圈原理图

在调容式消弧补偿装置当中,是在晶闸管投切电容器组的基础概念上进行扩展的,在消弧线圈的二次绕组上进行不同容量的并联电容器进行配置,从而构成一种新型的消弧线圈,通过对消弧线圈二次测电容量的大小来对消弧线圈的电感电流进行有效调节,其原理图如图2所示。

图2 调容式消弧补偿装置原理图

在调直流偏磁式消弧线圈当中,是在其工作线圈之内进行铁芯磁化段的布置,利用对铁芯磁化段上的直流励磁磁通的大小来对交流等值磁导进行调节,从而实现对电感的连续,其原理图如图3所示。

图3 调直流偏磁式消弧线圈原理图

在可控硅调节是自动跟踪补偿消弧线圈上,主要通过高短路阻抗变压器式的消弧线圈和控制器来共同组成,并且利用小电流的接地选线装置来作为配套的装备,从而将变压器当中的一次绕组来作为工作绕组接入到配电网的中性点当中,从而实现输出的补偿电流就可以实现从零值到额定值之间的有效调节,原理图如图4所示。

图4 可控硅调节是自动跟踪补偿消弧线圈原理图

在调气隙式自动跟踪补偿消弧线圈上,是将铁芯分为上部分和下部分两个部分的,上部分铁芯用电动机来对气隙进行调节,从而改变电阻值,而下部分的铁芯需要和线圈都固定在支架上方,从而实现自动跟踪功能的无序可调节性。

2.2 接地变压器的选择

在接地变压器的类型选择方面,对消弧线圈在接入系统的时候需要有电源的中性点,在接地变压器的选择方面,分为Y0/Y0的芯片配电变压器、Y0/△连接的变压器以及Z型接地的变压器三种类型的变压器。

在Y0/Y0的芯片配电变压器当中,主要应用于6~10kV的配电电网当中,在其中的中性点可以经过消弧线圈接地运行。此种形式的变压器本身就具有较高的零序阻值,并且其中的零序磁通是不能够在铁芯当中形成闭合回路当中,因此只能利用空气等各种介质来通过油箱壁来构成回路,在油箱壁之内会由于感应而产生出涡流损耗,在此种情况之下就会形成局部的过热现象,因此在利用此种方式的变压器的时候需要消弧线圈的容量不能超过变压器的额定容量的20%。

在Y0/△连接的变压器当中,零序阻值是相对较小的,中性点可以接入到消弧线圈当中。在这个过程当中如果副绕组所提供的负荷没有超过变压器的额定容量的50%的话,所连接的消弧线圈的容量就等于变压器当中的额定容量。如果在副绕组所提供的负荷是满的,所接入的消弧线圈的容量就可以变为变压器的额定容量的50%,从而保证运行过程当中变压器的温度升高都处于允许的范围之内。

在Z型接地的变压器当中,需要对消弧线圈的接地补偿进行充分满足的同时,还需要对动力和照明的混合负载需要进行满足,因此就需要采取Z型接地的变压器。在变压器的高压侧当中采用的是Z型接地的方式,在每相绕组当中是由两段来共同组成的,并且位置都处于不同相的铁芯柱上方。

因此在接地变压器的容量选择方面,需要和消弧线圈的容量保持一致。如果接地变压当中只有消弧线圈,没有二次负载的情况下的时候,接地变压器的容量和消弧线圈的容量需要相等。如果接地变压器除了消弧线圈的作用之外,还需要当中变压器来进行使用,这个时候接地变压器的容量就应该大于消弧线圈的容量,在实际采用的过程当中,需要根据变压器的二次侧的容量来进行专项测定。

2.3 限压电阻的选择

在现阶段我国的有调载匝式消弧线圈当中,一般情况下都带有串联限压的电阻,加装电阻的主要目的是为了限制正常运行过程当中的中性点位移产生的电压和在断线发生故障的时候产生的谐振过电压现象,并且还对微机起到保护的作用,但是对接地电弧的瞬间熄灭就会产生相当不利的影响。因此在进行选择的时候,如果满足限压的情况下,在阻值方面应该适当的减少。

3 结语

综上所述,配电网在电缆线路方面在不断增长过程当中,线路电容电流也就会随之增大,采用普遍的中性点的不接地方式会带来很多的问题,因此需要采用中性点经消弧线圈接地的方式。中性点不接地方式的结构是相对简单的,供电可靠性能也相对较高。值得注意的是采用传统的消弧线圈来对电压方面的能力也是相对较弱的,因此在保护选择性能方面也查。在进行配电网的接地方式的选择方面,需要根据当地的实际情况来进行选择,以此来保证配电网的正常运行状态。

[1]周建博,李莎,李晓民,等.110kV变压器中性点不接地方式运行时中性点保护问题研究[J].陕西电力,2012,40(4):49~52,85.

[2]侯永将.中压配电网中性点接地方式研究[D].郑州大学,2010.

[3]张 超.10kV配电网接地方式的探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2013(31).

TM862

A

1004-7344(2016)18-0049-02

2016-6-6

黄桂华(1978-),女,工程师,本科,长期从事电网分析控制及调度管理等工作。

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