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        10kV配網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地技術(shù)分析

        2014-12-31 00:00:00陳藝超
        基層建設(shè) 2014年10期

        深圳供電局有限公司 廣東深圳 518000

        摘要:近年來(lái),隨著電力科技的快速發(fā)展,小電阻接地技術(shù)逐漸應(yīng)用在配網(wǎng)安全運(yùn)行過(guò)程中。小電阻接地技術(shù)能迅速切斷故障線路,有效縮短電網(wǎng)故障的排查時(shí)間,提高排查效率,同時(shí),還能有效避免因配網(wǎng)單相接地問(wèn)題造成的設(shè)備損壞和由此引發(fā)的觸電事故,因此,小電阻接地技術(shù)對(duì)配網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行有十分重要的作用。本文分析10 kV配網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地技術(shù)分析。

        關(guān)鍵詞:10 kV配網(wǎng);小電阻接地技術(shù);電阻

        一、10 kV配網(wǎng)中性點(diǎn)小電阻接地技術(shù)

        1、10 kV中性點(diǎn)小電阻簡(jiǎn)介

        配網(wǎng)中性點(diǎn)小電阻接地主要由小電阻、接地變等組成。在10 kV配網(wǎng)中,主變壓器在10 kV側(cè)的接線方式為三角接線,因此,需要利用接地變提供相應(yīng)的系統(tǒng)中性點(diǎn),確保小電阻接地技術(shù)的有效應(yīng)用。一般情況下,10 kV中性點(diǎn)小電阻的接地變多采用“Z”型接地變,就是將三相鐵心芯柱上的繞組平均分成兩部分,然后將三相繞組按照“Z”型連接起來(lái)。

        2、10 kV中性點(diǎn)小電阻的優(yōu)勢(shì)

        (1)能夠及時(shí)調(diào)節(jié)電壓

        5次諧波電流在配網(wǎng)接地電容電流中占了5%~15%的比例,其對(duì)維持電力系統(tǒng)的穩(wěn)定有著不容忽視的作用。當(dāng)消弧線圈在電網(wǎng)50 Hz的條件下工作時(shí),諧波電流值就會(huì)受到影響。利用小電阻接地技術(shù)能確保諧波電流值不發(fā)生變化,從而有效確保電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

        (2)確保供電安全

        10 kV配網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,如果接地電流增加,很可能會(huì)引發(fā)電壓不穩(wěn)、短路等故障,影響供電安全。在這種情況下,小電阻系統(tǒng)會(huì)根據(jù)檢測(cè)到的數(shù)據(jù)信息,自動(dòng)啟動(dòng)相應(yīng)的保護(hù)程序,并對(duì)故障進(jìn)行應(yīng)急處理,從而為工作人員的生命安全提供保障。

        (3)提高供電的可靠性

        我國(guó)在配電網(wǎng)中使用的電纜絕大部分屬于鋁芯電纜和銅芯電纜,如果電纜發(fā)生接地現(xiàn)象,由于其殘余的電流較大,電弧幾乎不可能自行熄滅,這就給配電網(wǎng)單相接地故障的排除造成了很大的困難。在發(fā)生單相接地故障后,很難及時(shí)排查接地故障,傳統(tǒng)的故障排除手段是采用試?yán)拥胤?。采用該種方法進(jìn)行故障檢查時(shí),如果不能及時(shí)查找出故障線路,就會(huì)造成故障的擴(kuò)大。而通過(guò)小電阻接地技術(shù),可以準(zhǔn)確、快速地定位和排除故障,從而提高供電的可靠性。

        3、10 kV中性點(diǎn)小電阻接地方式的體現(xiàn)

        10 kV中性點(diǎn)小電阻能與線路零序保護(hù)配合,從而快速、準(zhǔn)確地判斷出線路的故障,避免在檢查故障線路過(guò)程中,由拉閘、合閘等操作引起過(guò)電壓現(xiàn)象。當(dāng)故障線路接地電弧熄滅后,殘余電流會(huì)通過(guò)中性點(diǎn)接地電阻釋放出去,當(dāng)再次發(fā)生燃弧現(xiàn)象時(shí),不會(huì)引起過(guò)電壓現(xiàn)象。

        二、小電阻接地技術(shù)存在的問(wèn)題

        隨著城市化建設(shè)步伐的推進(jìn),城市配網(wǎng)中電纜的使用率越來(lái)越高,一旦配網(wǎng)出現(xiàn)單相接地問(wèn)題,通信質(zhì)量就會(huì)受到嚴(yán)重的影響,且電路短路很難自行熄滅,必須依靠手動(dòng)切斷電源的方式來(lái)防止故障擴(kuò)大。在實(shí)際工作中,因受各種因素的影響,電纜的長(zhǎng)度并不確定,而且設(shè)計(jì)人員也不能對(duì)電纜參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算,這對(duì)電力部門(mén)的工作造成了一定的影響。

        目前,受技術(shù)的限制,電力系統(tǒng)對(duì)單相接地故障的控制比較差。單相接地故障經(jīng)常會(huì)發(fā)展成相間短路故障。消弧線圈接入系統(tǒng)受到限制,弧光燃燒會(huì)造成過(guò)電壓,進(jìn)而對(duì)電網(wǎng)設(shè)備的絕緣性能造成破壞,引起漏電事故。如果工作人員在工作中不注意,就會(huì)發(fā)生觸電事故,加上電網(wǎng)系統(tǒng)不能自動(dòng)調(diào)節(jié),因此,如果不能將電源及時(shí)切斷,且觸電人員不能自救,就會(huì)造成人員傷亡事故。

        三、小電阻接地技術(shù)的應(yīng)用

        1、降低電壓

        在電網(wǎng)系統(tǒng)中,過(guò)電壓水平會(huì)隨著單相接地故障下通過(guò)中性點(diǎn)電阻額定電流的增加而降低。當(dāng)單相接地故障下通過(guò)中性點(diǎn)電阻額定電流大于4IC后,降低過(guò)壓的作用已經(jīng)不太明顯,并且需要投入比較大的資金。因此,選用1臺(tái)中性點(diǎn)電阻器來(lái)降低系統(tǒng)內(nèi)部的過(guò)電壓水平,兩段母線并列運(yùn)行,此時(shí),單相接地故障下通過(guò)中性點(diǎn)電阻額定電流為K×2×2IC,其中,K為系統(tǒng)發(fā)展的裕度系數(shù),取值在1~1.5之間。在這種情況下,單相接地故障下通過(guò)中性點(diǎn)電阻額定電流為400 A。

        2、提高繼電的靈敏度

        中性點(diǎn)小電阻接地過(guò)度電阻會(huì)造成繼電靈敏度的降低。一般來(lái)講,電阻值越高,通過(guò)電阻的電流越小,繼電的輸入量就越高。根據(jù)電力的需求,每條線路的對(duì)地電容電流要小于單相接地故障電流,以確保其能夠滿足繼電保護(hù)靈敏度的實(shí)際要求。

        3、保障人身安全

        通過(guò)接地體的電流越大,就越容易引起觸電故障,因此,在設(shè)置中性點(diǎn)接地電阻的電流額度時(shí),要盡量設(shè)定小的電流值,防止引起跨步電壓,導(dǎo)致電勢(shì)值超出標(biāo)準(zhǔn)范圍。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,接觸電勢(shì)和電阻電流的跨步電壓要小于1 000 A,因此,400 A的電流額度對(duì)人體是沒(méi)有危害的。當(dāng)故障電流超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)范圍10 A后,就必須排除故障,同時(shí)停止電纜的持續(xù)運(yùn)行。在選則電阻額度時(shí),要根據(jù)電路的承受力度、電壓的額定值等確定,以避免觸電事故的發(fā)生,保障人身安全。

        4、提高通信質(zhì)量

        根據(jù)相關(guān)規(guī)定,當(dāng)通信電纜和大地中間沒(méi)有安裝放電間隙時(shí),危險(xiǎn)影響電壓要小于430 V,高可靠線路的電壓則要小于630 V。從這個(gè)角度考慮,為確保通信質(zhì)量,通過(guò)電阻的電流值要適中,不能過(guò)大。在城市配網(wǎng)建設(shè)過(guò)程中,要根據(jù)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展?fàn)顩r、人口密度等因素,選擇合適的電阻,從而保證通訊線路的正常運(yùn)行。

        5、開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品

        根據(jù)我國(guó)目前的電網(wǎng)設(shè)備并不完善,存在著一定的漏洞,在實(shí)際應(yīng)用中難以充分滿足配網(wǎng)的需求。因此,相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)該加大研發(fā)力度,不斷開(kāi)發(fā)新的技術(shù)和產(chǎn)品,以滿足日益增長(zhǎng)的電力需求,確保電網(wǎng)接地方式的安全性和實(shí)用性。在現(xiàn)代通信技術(shù)的影響下,我國(guó)部分10 kV配網(wǎng)的線路已經(jīng)逐漸實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化改造和遠(yuǎn)程監(jiān)控。相信在不久的將來(lái),10 kV配網(wǎng)線路將會(huì)完全實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

        四、結(jié)束語(yǔ)

        總體來(lái)說(shuō),對(duì)于電力企業(yè)在建設(shè)電網(wǎng)系統(tǒng)時(shí),要根據(jù)實(shí)際情況,選擇合理的電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式,不斷提高電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性,從而有效地促進(jìn)電力企業(yè)的快速發(fā)展。

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