接地变压器及接地电阻在水泥企业配电系统中如何选用

1、接地变压器及接地电阻在水泥企业配电系统中如何 选用0 引言 水泥企业中压配电系统的电网中性点接地方式与电网的电 压等级、 单相接地故障电流、 过电压水平以及保护配置等有密切 关系。它直接影响电网的绝缘水平，电网的供电的可靠性、连续 性和运行安全性， 通过合理的选用， 有利于保证企业内部的配电 系统的可靠性， 避免设备损害等事故的发生， 对企业安全运行起 着重要的作用。目前我国的水泥企业在110kV及63kV进线端常用的接地方 式为中性点有效接地系统（一般由当地供电网络确定），企业内 部10kV及6kV配电系统常用的接地方式为中性点不接地、经消 弧线圈接地、经电阻接地和经消弧柜接地。考虑到企业内

2、配电线路均由电缆线路构成， 单相接地故障电 容电流较大， 且需要快速切出故障， 同时电缆和电气设备还可采 用绝缘水平较低的等级， 以及一些海外同类企业中性点接地方案 的引入，因此国内企业慢慢开始采用主要以中性点串电阻接地的 方式，该方式能有效解决上述问题， 并契合海外企业的技术要求。 在电源主变是Y/接线的中性点经电阻接地系统的接地方式有 2种，第一种是接地变压器接于10kV或6kV中压母线段，接地变的中性点串低电阻接地。第二种是接地变压器直接接于主变 线圈引出线端， 其中性点串低电阻接地。 在水泥企业第一种接线 方式具有一定的普遍性。 但目前我国还没有规范对中性点接地电 阻和接地变压器的选择

3、的明确规定， 所以在选用上就存在一些不 同，本文以其在一水泥生产线工程中选用的实例， 提供一个选用 方法供大家探讨。已知伊朗NGC（水泥生产线工程现有中压配电线路长度约15000 米，投资方要求厂内 6.3kV 配电系统采用串电阻接地方式， 其 6.3kV 系统为中性点不接地系统。首先我们考虑通过在总降压站 6.3kV 母线配置接线形式 ZN， yn11 专用三相接地变压器引出中性点，再串电阻接地，其主要 参数计算方法如下：1 核算系统电容电流线路单相接地电容电流为 IC1=0.1Url=0.1 X 6.3 X 15=9.45A综合考虑变电所增加后的电容电流为IC=KIC11.18X9.45=

4、11.15 。其中K为整个变电站内其他设备的容性电流系数，一般取1.18。2 接地电阻器目前我国还没有规范对中性点接地电阻的选择的明确规定， 而有些供电部门对当地供电系统中性点接地电阻型式和单相接 地故障电流都作出了具体规定，设计时应满足当地供电部门要 求。如无具体要求可从降低配电网过电压水平考虑， 依据国内相 关机构做的EMTP程序计算、过电压模拟试验及各地运行经验表 明，弧光接地过电压水平随着流经电阻的阻性电流 IR 增加而降 低，当IR4IC时，过电压水平可降到 2.0PU以下，一般取IR4IC,即 IR4X 11.15=44.6A ,实际应用中可取 IR=100A (IC 为系统电容电

5、流)额定电压：UrR?叟 1.05 X 1.05 X 6.3/1.732=3.82kV 实际取UrR=6.3kV阻值：R=X 103=6.3/1.732/100 X 1000=36.4 QIR- 电阻电流 A， Un- 系统额定标称电压 kV。接地电阻器材质的选择，材质主要有铸铁、不锈钢、合金及 非金属材料等， 目前多采用特殊不锈钢合金复合电阻元件， 它具 有温度系数小，电阻值稳定、体积小、电阻率高、耐高温、耐腐 蚀等特点，比较符合水泥企业的工作环境。3 接地变压器目前我国接地变压器的容量尚未规范化， 暂可按接地电阻或 接地电流IR核算，当IR=100A时，接地变的短时容量为 SrT1 = =

6、100X 6.3/1.732 364kVA根据IEEE-C62.92.3-1993( R2005)标准做出过载系数的规定可将变压器的短时容量换算为持续容量， 一般接地装置按投 运 60s 设计时，查询可知变压器允许过载系数 K 为 4.7 。则变压器持续容量 SrT=364/4.7=77kVA ，所以取国内标准容 量 100kVA。额定电压：UrT=Ur=6.3kV (UrT额定一次电压，Ur 系统额定标称电压) ;IEEE-C62.92.3-1993 ( 2005)4 结论经过上述分析计算，得出了当电容电流约为10A时，该企业 接地变压器基本参数：额定电压：6.3kV，额定容量：100kVA,接地电阻基本参数：额定电压：6.3kV，额定阻值：36.4 Q。当然在实际工程验算中， 也还可以考虑一定的裕度， 比如适当提高