中性点不接地系统的接地过电压.doc

中性点不接地系统的接地过电压摘要:用实例分析间歇性电弧接地过电压的发生过程及对电力系统的危害,运行人员如何应对此类故障。关键词:中性点不接地;消弧线圈;接地过电压中图分类号: TM711 文献标志码: B 文章编号:1003-0867(2006)07-0017-02 随着城乡电网改造,中性点接地运行方式也有较大的改变,特别是 35 kV 电压等级有逐步被 110 kV 电压等级替代的趋势。由于 35 kV 系统原来的中性点接地方式多为经消弧线圈接地,在一部分 35 kV 线路被取消后, 电网结构也发生较大的变化,一段时间以内,原来的消弧线圈补偿难以达到理想的要求,有的消弧线圈被迫退出运行, 使得部分 35kV 系统中性点方式成为不接地运行方式。局部 35kV 系统单相接地电容电流大大超过 10A, 而没有消弧线圈补偿,在发生单相接地时,电弧不能有效熄灭,从而产生间歇性电弧接地过电压,一些绝缘薄弱的设备被击穿,发生两点或多点接地现象。 2003 年5月 31 日某局的 35 kV 系统就发生了一起这样的故障。由于电网改造,消弧线圈补偿达不到要求, 35 kV 北门变电站成为独立的系统,接线见图 1。图1 35 kV 变电站 2003 年5月 31日 14点 40 分, 35 kV 北门变电站电压出现无规律波动,电压幅值最高达 kV 。 14点56 分,变电值班员报告调度 35 kV A 相不完全接地。各相电压分别为: UA = kV 、 UB = kV 、 UC = 33 kV 。调度命令用拉、合断路器方法试送线路,发现#303 桂钢线路接地,立即断开#303 桂钢线路,接地消失。经查线路未发现故障, 晚上 20点 15 分试送#303 线路正常。 20点 18分, 桂林钢厂变压器合上进线断路器, 35 kV 北门变电站电压又开始无规律波动,电压幅值最高达 54 kV ,并发出 A 相接地信号。 20点 21 分断开桂林钢厂变压器进线断路器, 此时 35 kV 北门变电站 0351TA C 相已被击穿、喷油, 直至 20点 47分, 将北门主变压器 0351TA 断开,接地消失。后经检查发现故障为桂林钢厂变压器的计量用 TV ,隔离此 TV 后供电正常。这是一起典型的间歇性电弧接地过电压引起的设备故障。现以 A、B 两相为例分析间歇性电弧接地过电压的形成,电路图见图 2。图2 间歇性接地过电压设A、B 相的对地电压最大值为 Um ,每相对地电容为 C1 = C2 , Ls 为电源漏感,等值电路见图 2(b)。正常时,A、B 相对地电压之间的相位差为 120 °。如果在 A 相发生接地故障引起电弧接地,A 相的电位立即降为零, C2 被电弧短接, 电路发生振荡。设故障发生在 A 相电压最大值时刻为 t1。故障前瞬间 A、B 相的电容电压分别为: UA(t1-) = Um , UB(t1-) = - 即为振荡的起始电压。</P< p> 一般振荡频率远大于电源频率,因此可认为电源电压不变,忽略相间电容及回路损耗,振荡可能出现的最大电压为 UBm1 = 2(- - Um) - (-) = - 振荡的稳态值分别为 UA(t1+) =0 UB(t1+) = - 如图 3, UA 、 UB