10kV配电网施工中电阻接地技术及实施要点分析

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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10kV配电网施工中电阻接地技术及实施要点分析

高健忠

广东怡信电力工程有限公司528200

摘要:电阻接地技术作为一种新型的接地装置,不仅能快速准确的切断配电网中的故障线路,节省配电网故障的排除时间,确保配电网供电的可靠性与稳定性,还可防止配电网系统因单相接地导致电压上升,而引起供电设备损坏,被广泛应用到10kV配电网施工中,得到了广泛的认可,并在电气领域中占据重要地位。文章主要分析了10kV配电网施工中电阻接地技术及实施要点,希望能为10kV配电网施工中电阻接地技术的实施提供借鉴。

关键词:10kV;配电网施工;电阻接地技术;实施要点

10kV配电网施工中电阻接地技术的系统构成十分复杂,不仅包括接地变,还包括小电阻,在这个过程中由于主变10kV配电网为三角接线,因此需要通过电阻接地技术来连接接地变压器,并控制容量的选择,确保激磁电流在可控范围内,以提升零序电流的低阻抗与漏抗性能。

1、10kV配电网施工中电阻接地技术

1.1中性不接地

中性点不接地系统的工作原理在于单相接地故障时的稳态工频电流小,在发生雷击绝缘闪络后可自行消除,防止变压器跳闸,让单相接地时可带故障2个小时,以提高供电的稳定性。同时还可通过减少接地电流的方式来控制地电位,避免上升,防止给通信系统造成干扰。但需要特殊注意的是,在安装的过程中,由于单相接地故障时,产生的过电压较高,可能会击穿弱绝缘,加上间歇性电弧接地发生故障时,会出现较高的弧光接地过电压与高频振荡电流,导致相与相之间发生短路,并且由于单相接地时瞬时性故障不会发生跳闸,而是带故障运行,这时如果相邻线路的非故障相因过电压而接地,便会扩大为两个相接地短路,因此必须提高电气设备的绝缘水平,以控制过电压的电流量。

1.2中性点经消弧线圈接地

在10kV配电网施工中,如果供电可靠性要求极高,且架空线接地电容电流大于规范允许值时,需通过中性点经消弧线圈的接地方式来连接,这样电感电流便会通过故障点,以消除电容电流的干扰,降低故障接地的电流,让接地电弧自熄,从而抵消弧光的间隙接地过电压。

1.3中性点经电阻接地

(1)中性点经高电阻接地

如果接地电容电流大于限定值时,可通过中性点经高电阻接地的方式,来改善接地电流的相位,以加快回来当中残留电荷泄放的速度,让接地电弧自动熄灭,减低电光间隙接地的过电压,为供电线路提供足够的电流与零序电压,一旦单相接地故障,即可在较短的时间内切换成125MW以上的发电机中性点,以免发电机中定子绕组出现间隙性弧光接地过电压,引发接地故障电流灼伤定子铁芯。此外,在10kV配电网施工的过程中,对高电阻进行接地,可将单相接地故障的电流控制在10A内,而中性接地电阻值为100~1000Ω,可抵消谐振过电压,以限制单相间歇弧光接地过电压[1]。

(2)中性点经中阻与小电阻接地方式

对于中性点经中阻与小电阻接地方式之间无明确界限,通常是单相接地发生故障后,经过中性点电阻的电流为100~1000A,才被认定是小电阻接地方式;而中阻接地方式则是中性点经重阻的电流在50~100A内。其中在以电缆线路作为中心时,配网特点具体表现为:(1)单位长度的电缆线路中电容电流时架空线路电容电流的10倍时,以电缆为主的配网单相接地电容的电流较大。(2)针对电缆线路来看,受外界环境的影响较小,加上不受瞬时接地故障的影响,一旦发生接地故障,即可依据工作经验判断为永久性故障。对于中电阻接地方式,主要特点包括:(1)单相接地会引起跳闸,导致中性点电阻发生故障,产生零序保护动作,这时可准确快速的切断故障线路。(2)中性点电阻相当于谐振回路系统中的地电容量,可形成并联的阻尼电阻,加上电阻产生的阻尼效果,能够快速准确的切断系统中谐振过电压。(3)科学合理地调整中性点电阻限值,控制过电压的倍数,以降低操作过电压与工频过电压,从而有效解决弧光接地过电压的问题。

2、10kV配电网施工中电阻接地技术的实施要点

2.1优化接地选线功能

在10kV配电网施工中,有效应用电阻接地技术,能够合理优化接地选线的功能。但是在优化接地选线功能的过程中,工作人员需要加强对经过接地点的电流启动线路进行零序保护,快速准确的切断故障线路,以缩短故障排查的时间。同时降低单相接地引起人身触电和相间短路故障的发生率,以提升供电的稳定性与可靠性。此外,还需通过试拉的方式来检测所在线路的故障点,以提升排查的效率[2]。例如某变电所属于三主变四母线接线,现有10kV出线数分别是9、5、5、10回,零序电流为3CT,基本上10kV配电网实现了导线的绝缘化。但是由于该变电所的接线十分复杂,通过3CT的零序过滤器来保护时,所产生的噪声过大,因此为考核电阻接地选线的效果,决定优化接地电阻选线功能,通过电阻接地技术并联电阻的选线,以抵消弧线圈,从而快速准确地检测接地线路,并采取有效措施进行处理控制故障范围进一步扩大。

2.2合理选择中性点电阻

合理选择中性点电阻作为10kV配电网施工中电阻接地技术的应用核心,关系到日后线路供电的稳定性能与可靠性,因此在实际施工的过程中,工作人员必须结合线路的用电情况,了解是否有大用户接入该线路,并适当提高线路的电容电流量。此外,考虑到线路在运行的过程中,单相接地故障可能会演变成相之间,或者是三相之间的故障,还需安装小电流接地选线装置与保护装置,提高选线中工频量零序电流与灵敏度。

2.3加强继电灵敏度

电阻值越大,经过电阻的电流越小,继电的输入量就越高,而中性点小电阻接地过渡电阻便会导致继电灵敏度下降。因此在10kV配电网施工中,应用中性点小电阻时,考虑到继电的灵敏度,必须将灵敏度控制在限定值内,保证继电保护装置的选线准确度在100%。此外,在施工的过程中,由于继电保护灵敏度与接地过渡电阻之间的干扰,必须选择较大的电阻电流,保证危险影响电压小于430V、线路最高电压为630V,以提高继电保护的灵敏度。

2.4降低电压

在10kV配电网的施工中,系统内部的过电压会随着单相接地故障下经过中性点电阻的额定电流上升而下降,一旦单相接地故障下经过中性点电阻额定电流超过4IC,需要安装1台中性点电阻器,并通过并列运行的方式来连接两端的母线,将母线电容电流控制在50A内,裕度系数为1~1.5dB,若单相接地发生瞬时性故障,便会将经过中性点电阻的额定电流控制在400A内,以免影响到系统运行的稳定性[3]。例如对于某城市的10kV配电网施工,为了降低过电压水平,减少相之间故障的可能性,决定采用中性点经低电阻接地的方式来连接,考虑到中性点电阻值的选择过小时,单相接地电流过大,可能会干扰到通信线路的运行;如果阻值过大,继电保护动作无效。因此必须结合DL/t780-2001《配电系统中性点接地电阻器》与IEEE32-1972标准《中性点接地装置的技术、术语和试验》对线路安装的有关规定,在10kV配电网施工时,将中性点中的电流控制在400~800A内,电阻值控制在7.2~14.4Ω内。

结束语

综上所述,在10kV配电网施工中,有效应用电阻接地技术,能够及时调节电压,消除安全隐患,确保线路供电的稳定性。因此在实际施工时,必须合理选择电阻接地技术,优化接地选线功能,加强继电灵敏度,以降低电压,从而确保用电设备稳定运行。

参考文献:

[1]谢先华.10kV配电网施工中电阻接地技术及实施要点分析[J].通讯世界,2017(5):170-171.

[2]刘志明.探析10kV配网中性点小电阻接地技术[J].山东工业技术,2016(11):160-160.

[3]周建.10kV配网中性点经小电阻接地技术的应用[J].科技与创新,2014(15):58-59.