中性点直接接地的系统.doc

中性点直接接地的系统，发生单相接地故障时，接地短路电流很大，这种系统称为大电流接地系统。一般110kv及以上的系统采用大电流接地系统。 中性点不接地或经消弧线圈接地的系统，发生单相接地故障时，由于不构成短路回路，接地短路电流比负荷电流小很多，这种系统称为小电流接地系统。一般66kv及以下系统常采用这种系统小电流接地系统接地保护 1 中性点不接地电网的接地保护 电力电网小接地系统大部分为中性点不接地系统，而单相接地保护的变化已从传统接地保护发展到无人值守变电所配合综合自动化装置的接地保护、接地选线装置等，其保护目前主要有以下几种： (1) 系统接地绝缘监视装置： 绝缘监视装置是利用零序电压的有无来实现对不接地系统的监视。 将变电所母线电压互感器其中一个绕组接成星形，利用电压表监视各相对地电压，另一绕组接成开口三角形，接入过电压继电器，反应接地故障时出现的零序电压。 当发生单相接地故障时，开口三角形出现零序电压，过电压继电器动作，发出接地信号。 该保护只能实现监测出接地故障，并能通过三只电压表判别出接地的相别，但不能判别出是哪条线路的接地。要想判断故障线路，必须经拉线路试验，必将增加了对用户的停电次数。且若发生两条线路以上接地故障时，将更难判别。 装置可能会因电压互感器的铁磁谐振、熔断器的接触不良、直流的接地、回路的接触不良而误发或拒发接地信号。(2) 零序电流保护：零序电流保护是利用故障线路的零序电流比非故障线路零序电流大的特点来实现选择性的保护，如DD-11接地电流继电器和南自厂的RCS-955系列保护。 该保护一般安装在零序电流互感器的线路上，且出线较多的电网中更能保证它的灵敏度和选择性。但由于零序电流互感器的误差，线路接线复杂，单相接地电容的大小、装置的误差、定值的误差、电缆的导电外皮等的漏电流等影响，发生单相接地故障线路零序电流二次反映不一定比非故障线路大，易发生误判断、误动。 (3) 零序功率保护： 零序功率方向保护是利用非故障线路与故障线路的零序电流相差180来实现有选择性的保护。如传统的零序功率方向继电器，无人值守综自所应用的如南瑞DSA113、119系列零序功率方向保护。 零序功率方向保护没有死区，但对零序电压零序电流回路接线等要求比较高，对系统中有消弧线圈的需用五次谐波功率原理。 (4) 小电流接地选线综合装置： 随着电力科技的发展，近年来小电流接地电力系统逐步应用了独立的小接地电流选线装置。将小电流系统所有出线引入装置进行接地判断及选线，如华星公司的MLX系列。MLX系列选线装置的原理是用电流(消弧线圈接地采用五次谐波)方向判断线路，选电流最大的三条线路在进行方向比较，从而解决了零序电流较小、各种装置LH误差、测量误差、电力电缆潜流、消弧线圈、电容充放电过程等影响，能正确判别或切除故障线路。 2 接地保护安装调试注意事项 (1) 在无选择性零序电压保护装置及零序功率方向保护装置中，电压互感器一次、二次中性点必须可靠接地，一次绕组中性点接地不仅是安全接地而且是工作接地。若中性点接地不可靠，二次系统则不能正确反映一次系统发生接地故障时不平衡电压零序功率方向，因此开口三角形电压极性必须正确。 (2) 在利用零序电流互感器(多为电缆出线)构成的接地保护装置中，当电网发生接地故障时，故障电流不仅可能经大地流动，而且也经电缆导电外皮和铠装流动。因此，零序电流互感器上方电缆头保安接地线必须沿电缆方向穿过LH在线路侧接地(见图1)。 图1 电缆头保安接地线图 零序互感器下方电缆皮接地则不需穿过零序互感器，避免形成短路环，电缆固定夹头与电缆外壳、接地线绝缘、零序电流互感器变比、极性误差应调整一致、正确，以减少互感误差。 (3) 在经消弧线圈接地的电网单相接地保护通常利用反映谐波的电缆电容的五次谐波分量保护和暂态电流速动保护，其实现选择性较困难。可在发现接地故障时投入有效电阻，以增加故障电流有功分量方法，利用零序电流保护、方向保护有选择地切除故障。 (4) 在电容器自投切系统中，补偿电容器应接成中性点不接地Y或D接法。发生接地后，三相负载仍保持对称运行，从而不影响零序电流，保证接地保护的灵敏性、正确性。 (5) 在同一系统电缆线路和经电缆线路出线的架空线路中，它们单相接地电容电流大小存在差别，零序电流保护定值应充分考虑。 (6) 利用三个电流互感器构成的零序电流滤过器，必须克服其不平衡电流的影响。 零序电压应用-绝缘监视装置目前610KV电网普遍应用中性点非直接接地系统。即所谓“小接地电流系统”这类系统的特点是：在发生单相接地故障时，因为中性点未直接接地，短路电流Ik只是很小的电容电流。请见图1。虽然故障相对地电压可为零，其他二相电压升高为线电压，但三相之间线电压值不变。所以低压设备反映不出来，仍可照常工作。（这也是“小接地电流系统”的优点）。当然这类故障是不容许长期存在下去的。（例如：10KV架空线路上有一相绝缘子被雷电击穿）一般仅允许再供电12小时。必须要有一种方法能反映高压单相接地故障，或者发出警告信号，或者直接断开接地线路。常用的方法是利用三相五柱电压互感器来发出高压单相接地信号。请见图2。在系统发生单相接地故障时，原本平衡的三相系统被破坏，产生零序电压，用电压互感器副边开口三角型电路检测出零序电压。那么既然是监视单相接地故障，为什么叫做绝缘监视装置？这是因为发生单相接地故障时，非接地两相对地电压（相电压）有可能升高为线电压，比正常时要高1.73倍，这就可能在绝缘薄弱环节引起绝缘被击穿而发生相间短路。所以习惯上称之谓“绝缘监视装置。如称为”单相接地信号装置“较为正确。一般单相接地故障只发出信号，并不作用于开关跳闸。从图2可知，这类电压互感器副边有两组绕组。一组作电压测量和操作电压，线电压一般为100V（相电压为100/1.73）；另一组接成开口三角形，一般每相为100/3=33.33V,开口处接一电压继电器。常用型号：DJ-131/60C，其动作电压从15V60V可调。当系统正常工作时三相平衡，开口三角形输出电压Uaf=Ua+Ub+Uc=0。电压继电器不会动作。电压矢量图请见图3。当高压系统发生单相接地故障时（如A相接地），开口三角形绕组中出现零序分量电压UoUo=1/3(Ua+Ub+Uc)=1/3(Ub+Uc)=-Ua=33.33V因为在开口三角形绕组中零序分量电压方向相同所以开口电压Uaf=3Uo=100v.实际上故障并不一定是完全接地，A相电压虽然下降，但不为零，这时Uo33.33V,Uaf100V.高压系统发生单相接地故障时的电压矢量图绝缘监视装置绝缘监视装置用于小接地电流的系统中，以便及时发现单相接地故障，设法处理，以免故障发展为两相接地短路，造成停电事故。635KV系统的绝缘监视装置，可采用三相双绕组电压互感器和三只电压表，也可采用三个单相三绕组电压互感器或者一个三相五芯柱三绕组电压互感器。接成Y0的二次绕组，其中三只电压表均接各相的相电压。当一次电路其中一相发生接地故障时，电压互感器二次侧的对应相的电压表指零，其它两相的电压表读数则升高到线电压。由指零电压表的所在相即可得知该相发生了单相接地故障，但不能判明是哪一条线路发生了故障，因此这种绝缘监视装置是无选择性的，只适于出线不多的系统及作为有选择性的单相接地保护的一种辅助装置。采用中性点经消弧线圈接地方式，在系统发生单相接地时，流过接地点的电流较小，其特点是线路发生单相接地时，可不立即跳闸，按规程规定电网可带单相接地故障运行2小时。从实际运行经验和资料表明，当接地电流小于10A时，电弧能自灭，因消弧线圈的电感的电流可抵消接地点流过的电容电流，若调节得很好时，电弧能自灭。对于中压电网中日益增加的电缆馈电回路，虽接地故障的概率有上升的趋势，但因接地电流得到补偿，单相接地故障并不发展为相间故障。因此中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性，大大的高于中性点经小电阻接地方式，但中性点经消弧线圈接地方式也存在着以下问题：2.2.1.当系统发生接地时，由于接地点残流很小，且根据规程要求消弧线圈必须处于过补偿状态，接地线路和非接地线路流过的零序电流方向相同，故零序过流、零序方向保护无法检测出已接地的故障线路。2.2.2.因目前运行在中压电网的消弧线圈大多为手动调匝的结构，必须在退出运行才能调整，也没有在线实时检测电网单相接地电容电流的设备，故在运行中不能根据电网电容电流的变化及时进行调节，所以不能很好的起到补偿作用，仍出现弧光不能自灭及过电压问题。中性点经消弧线圈接地方式存在的两大缺点，也是两大技术难题，多年来电力学者致力于解决这一技术难题，随着微电子技术、检测技术的发展和应用，我国已研制生产出自动跟踪:火力发电厂(以燃煤发电厂为例)主要生产过程是:储存在储煤场(或储煤罐)中的原煤由输煤设备从储煤场送到锅炉的原煤斗中,再由给煤机送到磨煤机中磨成煤粉。煤粉送至分离器进行分离,合格的煤粉送到煤粉仓储存(仓储式锅炉)。煤粉仓的煤粉由给粉机送到锅炉本体的喷燃器,由喷燃器喷到炉膛内燃烧(直吹式锅炉将煤粉分离后直接送入炉膛)。燃烧的煤粉放出大量的热能将炉膛四周水冷壁管内的水加热成汽水混合物。混合物被锅炉汽包内的汽水分离器进行分离,分离出的水经下降管送到水冷壁管继续加热,分离出的蒸汽送到过热器,加热成符合规定温度和压力的过热蒸汽,经管道送到汽轮机作功。过热蒸汽在汽轮机内作功推动汽轮机