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        淺析小接地系統(tǒng)兩相接地 繼電保護(hù)動(dòng)作情況

        2014-08-15 20:16:13謝江寧蔣星星鄭璐
        科技視界 2014年18期

        謝江寧 蔣星星 鄭璐

        【摘 要】本文分析了小接地系統(tǒng)不同線路不同相別兩點(diǎn)接地短路故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作情況,以及故障電流數(shù)值的影響因素。

        【關(guān)鍵詞】小接地系統(tǒng);兩相接地;接地電阻;繼電保護(hù)

        電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)經(jīng)大電阻接地等系統(tǒng),統(tǒng)稱為小接地短路電流系統(tǒng)。在小接地電流系統(tǒng)中,發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí),理論上只有較小的電容電流,相間電壓仍是對(duì)稱的。為提高供電可靠性,允許電網(wǎng)帶一點(diǎn)接地繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。故在這種電網(wǎng)中,在不同線路發(fā)生不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí),希望只切除一個(gè)接地故障點(diǎn)。

        1 小接地系統(tǒng)電流保護(hù)的接線方式分析

        小接地系統(tǒng)的電流保護(hù)接線方式一般采用兩相不完全星形接線,電流互感器裝設(shè)在每條線路同名的兩相(通常為A、C兩相)。在不同線路的不同相別上發(fā)生兩點(diǎn)接地短路時(shí),保護(hù)動(dòng)作有6種可能,其中有4種情況只切除一條線路,即2/3的幾率切除一條線路,1/3的幾率切除兩條線路,如表1所示。

        以上分析未考慮接地電阻的影響,在接地電阻較小時(shí),符合實(shí)際情況。

        2 接地電阻較大時(shí)不同線路不同相別兩點(diǎn)接地實(shí)例

        當(dāng)接地電阻不能忽略時(shí),在不同地點(diǎn)發(fā)生不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)的保護(hù)動(dòng)作情況將與表1存在差異。

        某35kV變電所,天氣晴,曾發(fā)生如下事件:

        10kV母線接地;進(jìn)行試?yán)?,發(fā)現(xiàn)線路1的A相、線路2的B相接地。發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)故障點(diǎn)相距3-4公里,其中一個(gè)故障點(diǎn)在山區(qū)。按表1,線路1繼電保護(hù)本應(yīng)動(dòng)作。

        2012年,江西贛東北某起事故時(shí),10kV系統(tǒng)A、B兩相異點(diǎn)接地短路,短路電流經(jīng)兩基故障水泥桿和桿間的土壤流通。兩故障點(diǎn)相距12公里,事故前一天曾下過大雨,環(huán)境為水田,事故最大電流為125A,未達(dá)到電流保護(hù)定值,繼電保護(hù)未動(dòng)作。

        3 不同線路不同相別兩點(diǎn)接地時(shí)的序網(wǎng)絡(luò)分析

        4 接地實(shí)例計(jì)算分析

        根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》,決定土壤電阻率的因素主要有土壤的類型、含水量、溫度、溶解在土壤中的水中化合物的種類和濃度、土壤的顆粒大小以及顆粒大小的分布、密集性和壓力、電暈作用等。根據(jù)土壤種類不同,電阻率的參考值從10Ω.m到600Ω.m不等,并且還受濕度影響而大幅度變化。工程計(jì)算一般取黃土參考值200Ω.m。

        小接地系統(tǒng)的線路一般不設(shè)架空地線,取X0=1.4Ω/km。鋼筋混凝土單桿,接地電阻Rjd≈0.2ρ。拉線鋼筋混泥土單、雙桿,接地電阻Rjd≈0.1ρ。ρ為所在電桿處的土壤電阻率。

        計(jì)算圖1所示D、E兩點(diǎn)接地短路的短路電流。其中電網(wǎng)電壓10.5kV,歸算至10kV母線處的系統(tǒng)阻抗與上級(jí)線路阻抗之和為0.1 +j1.2,兩條10kV線路的導(dǎo)線型號(hào)采用LGJ-120,D點(diǎn)到母線5km,E點(diǎn)到母線2km。線路采用鋼筋混凝土單桿且無架空地線,土壤電阻率200Ω.m。

        計(jì)算得出的短路電流為131.25A,與以上考慮系統(tǒng)和線路電阻加上接地電阻得出的短路電流值127.54A相差不大。

        10kV線路的保護(hù)過電流定值需考慮線路負(fù)荷和導(dǎo)線載流量等因素,并與相鄰線路保護(hù)定值配合,上述線路1的保護(hù)過電流定值為一次電流400A,根據(jù)以上假設(shè)條件估算的短路電流無法使過電流保護(hù)動(dòng)作。

        5 小結(jié)

        由以上分析可知,小接地系統(tǒng)兩相兩點(diǎn)接地短路的故障電流受土壤電阻率的影響大,土壤電阻率大時(shí),短路電流小,可能達(dá)不到電流保護(hù)動(dòng)作值。事故分析時(shí)應(yīng)注意事故時(shí)的環(huán)境、天氣因素的影響,如山區(qū)土質(zhì)、晴好天氣都可能使土壤電阻率增大。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]張保會(huì),尹項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[J].中國(guó)電力出版社,2010.

        [2]余水忠.小接地系統(tǒng)兩相接地短路的分析[J].繼電器,2000(2).

        [3]任元會(huì).工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社,2005.

        [責(zé)任編輯:薛俊歌]

        【摘 要】本文分析了小接地系統(tǒng)不同線路不同相別兩點(diǎn)接地短路故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作情況,以及故障電流數(shù)值的影響因素。

        【關(guān)鍵詞】小接地系統(tǒng);兩相接地;接地電阻;繼電保護(hù)

        電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)經(jīng)大電阻接地等系統(tǒng),統(tǒng)稱為小接地短路電流系統(tǒng)。在小接地電流系統(tǒng)中,發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí),理論上只有較小的電容電流,相間電壓仍是對(duì)稱的。為提高供電可靠性,允許電網(wǎng)帶一點(diǎn)接地繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。故在這種電網(wǎng)中,在不同線路發(fā)生不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí),希望只切除一個(gè)接地故障點(diǎn)。

        1 小接地系統(tǒng)電流保護(hù)的接線方式分析

        小接地系統(tǒng)的電流保護(hù)接線方式一般采用兩相不完全星形接線,電流互感器裝設(shè)在每條線路同名的兩相(通常為A、C兩相)。在不同線路的不同相別上發(fā)生兩點(diǎn)接地短路時(shí),保護(hù)動(dòng)作有6種可能,其中有4種情況只切除一條線路,即2/3的幾率切除一條線路,1/3的幾率切除兩條線路,如表1所示。

        以上分析未考慮接地電阻的影響,在接地電阻較小時(shí),符合實(shí)際情況。

        2 接地電阻較大時(shí)不同線路不同相別兩點(diǎn)接地實(shí)例

        當(dāng)接地電阻不能忽略時(shí),在不同地點(diǎn)發(fā)生不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)的保護(hù)動(dòng)作情況將與表1存在差異。

        某35kV變電所,天氣晴,曾發(fā)生如下事件:

        10kV母線接地;進(jìn)行試?yán)螅l(fā)現(xiàn)線路1的A相、線路2的B相接地。發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)故障點(diǎn)相距3-4公里,其中一個(gè)故障點(diǎn)在山區(qū)。按表1,線路1繼電保護(hù)本應(yīng)動(dòng)作。

        2012年,江西贛東北某起事故時(shí),10kV系統(tǒng)A、B兩相異點(diǎn)接地短路,短路電流經(jīng)兩基故障水泥桿和桿間的土壤流通。兩故障點(diǎn)相距12公里,事故前一天曾下過大雨,環(huán)境為水田,事故最大電流為125A,未達(dá)到電流保護(hù)定值,繼電保護(hù)未動(dòng)作。

        3 不同線路不同相別兩點(diǎn)接地時(shí)的序網(wǎng)絡(luò)分析

        4 接地實(shí)例計(jì)算分析

        根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》,決定土壤電阻率的因素主要有土壤的類型、含水量、溫度、溶解在土壤中的水中化合物的種類和濃度、土壤的顆粒大小以及顆粒大小的分布、密集性和壓力、電暈作用等。根據(jù)土壤種類不同,電阻率的參考值從10Ω.m到600Ω.m不等,并且還受濕度影響而大幅度變化。工程計(jì)算一般取黃土參考值200Ω.m。

        小接地系統(tǒng)的線路一般不設(shè)架空地線,取X0=1.4Ω/km。鋼筋混凝土單桿,接地電阻Rjd≈0.2ρ。拉線鋼筋混泥土單、雙桿,接地電阻Rjd≈0.1ρ。ρ為所在電桿處的土壤電阻率。

        計(jì)算圖1所示D、E兩點(diǎn)接地短路的短路電流。其中電網(wǎng)電壓10.5kV,歸算至10kV母線處的系統(tǒng)阻抗與上級(jí)線路阻抗之和為0.1 +j1.2,兩條10kV線路的導(dǎo)線型號(hào)采用LGJ-120,D點(diǎn)到母線5km,E點(diǎn)到母線2km。線路采用鋼筋混凝土單桿且無架空地線,土壤電阻率200Ω.m。

        計(jì)算得出的短路電流為131.25A,與以上考慮系統(tǒng)和線路電阻加上接地電阻得出的短路電流值127.54A相差不大。

        10kV線路的保護(hù)過電流定值需考慮線路負(fù)荷和導(dǎo)線載流量等因素,并與相鄰線路保護(hù)定值配合,上述線路1的保護(hù)過電流定值為一次電流400A,根據(jù)以上假設(shè)條件估算的短路電流無法使過電流保護(hù)動(dòng)作。

        5 小結(jié)

        由以上分析可知,小接地系統(tǒng)兩相兩點(diǎn)接地短路的故障電流受土壤電阻率的影響大,土壤電阻率大時(shí),短路電流小,可能達(dá)不到電流保護(hù)動(dòng)作值。事故分析時(shí)應(yīng)注意事故時(shí)的環(huán)境、天氣因素的影響,如山區(qū)土質(zhì)、晴好天氣都可能使土壤電阻率增大。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]張保會(huì),尹項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[J].中國(guó)電力出版社,2010.

        [2]余水忠.小接地系統(tǒng)兩相接地短路的分析[J].繼電器,2000(2).

        [3]任元會(huì).工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社,2005.

        [責(zé)任編輯:薛俊歌]

        【摘 要】本文分析了小接地系統(tǒng)不同線路不同相別兩點(diǎn)接地短路故障時(shí)保護(hù)動(dòng)作情況,以及故障電流數(shù)值的影響因素。

        【關(guān)鍵詞】小接地系統(tǒng);兩相接地;接地電阻;繼電保護(hù)

        電力系統(tǒng)中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地、中性點(diǎn)經(jīng)大電阻接地等系統(tǒng),統(tǒng)稱為小接地短路電流系統(tǒng)。在小接地電流系統(tǒng)中,發(fā)生單相金屬性接地故障時(shí),理論上只有較小的電容電流,相間電壓仍是對(duì)稱的。為提高供電可靠性,允許電網(wǎng)帶一點(diǎn)接地繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間。故在這種電網(wǎng)中,在不同線路發(fā)生不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí),希望只切除一個(gè)接地故障點(diǎn)。

        1 小接地系統(tǒng)電流保護(hù)的接線方式分析

        小接地系統(tǒng)的電流保護(hù)接線方式一般采用兩相不完全星形接線,電流互感器裝設(shè)在每條線路同名的兩相(通常為A、C兩相)。在不同線路的不同相別上發(fā)生兩點(diǎn)接地短路時(shí),保護(hù)動(dòng)作有6種可能,其中有4種情況只切除一條線路,即2/3的幾率切除一條線路,1/3的幾率切除兩條線路,如表1所示。

        以上分析未考慮接地電阻的影響,在接地電阻較小時(shí),符合實(shí)際情況。

        2 接地電阻較大時(shí)不同線路不同相別兩點(diǎn)接地實(shí)例

        當(dāng)接地電阻不能忽略時(shí),在不同地點(diǎn)發(fā)生不同相兩點(diǎn)接地短路時(shí)的保護(hù)動(dòng)作情況將與表1存在差異。

        某35kV變電所,天氣晴,曾發(fā)生如下事件:

        10kV母線接地;進(jìn)行試?yán)?,發(fā)現(xiàn)線路1的A相、線路2的B相接地。發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)故障點(diǎn)相距3-4公里,其中一個(gè)故障點(diǎn)在山區(qū)。按表1,線路1繼電保護(hù)本應(yīng)動(dòng)作。

        2012年,江西贛東北某起事故時(shí),10kV系統(tǒng)A、B兩相異點(diǎn)接地短路,短路電流經(jīng)兩基故障水泥桿和桿間的土壤流通。兩故障點(diǎn)相距12公里,事故前一天曾下過大雨,環(huán)境為水田,事故最大電流為125A,未達(dá)到電流保護(hù)定值,繼電保護(hù)未動(dòng)作。

        3 不同線路不同相別兩點(diǎn)接地時(shí)的序網(wǎng)絡(luò)分析

        4 接地實(shí)例計(jì)算分析

        根據(jù)《工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)》,決定土壤電阻率的因素主要有土壤的類型、含水量、溫度、溶解在土壤中的水中化合物的種類和濃度、土壤的顆粒大小以及顆粒大小的分布、密集性和壓力、電暈作用等。根據(jù)土壤種類不同,電阻率的參考值從10Ω.m到600Ω.m不等,并且還受濕度影響而大幅度變化。工程計(jì)算一般取黃土參考值200Ω.m。

        小接地系統(tǒng)的線路一般不設(shè)架空地線,取X0=1.4Ω/km。鋼筋混凝土單桿,接地電阻Rjd≈0.2ρ。拉線鋼筋混泥土單、雙桿,接地電阻Rjd≈0.1ρ。ρ為所在電桿處的土壤電阻率。

        計(jì)算圖1所示D、E兩點(diǎn)接地短路的短路電流。其中電網(wǎng)電壓10.5kV,歸算至10kV母線處的系統(tǒng)阻抗與上級(jí)線路阻抗之和為0.1 +j1.2,兩條10kV線路的導(dǎo)線型號(hào)采用LGJ-120,D點(diǎn)到母線5km,E點(diǎn)到母線2km。線路采用鋼筋混凝土單桿且無架空地線,土壤電阻率200Ω.m。

        計(jì)算得出的短路電流為131.25A,與以上考慮系統(tǒng)和線路電阻加上接地電阻得出的短路電流值127.54A相差不大。

        10kV線路的保護(hù)過電流定值需考慮線路負(fù)荷和導(dǎo)線載流量等因素,并與相鄰線路保護(hù)定值配合,上述線路1的保護(hù)過電流定值為一次電流400A,根據(jù)以上假設(shè)條件估算的短路電流無法使過電流保護(hù)動(dòng)作。

        5 小結(jié)

        由以上分析可知,小接地系統(tǒng)兩相兩點(diǎn)接地短路的故障電流受土壤電阻率的影響大,土壤電阻率大時(shí),短路電流小,可能達(dá)不到電流保護(hù)動(dòng)作值。事故分析時(shí)應(yīng)注意事故時(shí)的環(huán)境、天氣因素的影響,如山區(qū)土質(zhì)、晴好天氣都可能使土壤電阻率增大。

        【參考文獻(xiàn)】

        [1]張保會(huì),尹項(xiàng)根.電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[J].中國(guó)電力出版社,2010.

        [2]余水忠.小接地系統(tǒng)兩相接地短路的分析[J].繼電器,2000(2).

        [3]任元會(huì).工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國(guó)電力出版社,2005.

        [責(zé)任編輯:薛俊歌]

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