中性点消弧线圈并联中电阻

1、第 页共5页中性点经消弧线圈并联电阻接地消弧选线方案的实际应用工作原理消弧线圈接在接地变压器或发电机中性点上,采取预调谐方式,系统正常运行时,装置对中性点电流进行快速采样,通过相位跟踪法测定系统对地电容的变化。为了防止系统发生谐振,消弧线圈串联阻尼电阻,在发生单相接地时自动短接。微机调谐是根据电网的脱谐度进行调节的。=(IL-IC)/I其中为脱谐度IL为消弧线圈电感电流,IC为电网的电容电流。由于IL为消弧线圈上电感电流，为已知量,因此只要测量出系统对地的电容电流,即可计算出电网的脱谐度。当系统正常运行时，其零序回路的等值电路图如图1所示。其中：U：系统的不对称电压；0C：系统对地的等效电容;

2、R：回路电阻；L：有载调节消弧线圈。当消弧线圈在L档时，测量零序回路电流为I,当消弧线圈在11l2档时,测量零序回路电流为I】故：V&V&00)由(1-1)和(1-2)即可求出R和XC。IC控制器以脱谐度和残流X判断依据的，投运前先将脱谐度的范围设定为=12,当系统的脱谐度超出此范围，调谐器发出指令,控制电机来调整消弧线圈的有载开关,使调整后的脱谐度及残流满足要求。本篇推荐的DK选线方法工作过程如下，系统发生单相接地后，对瞬时接地故障,由于流过消弧线圈的电感性电流与流入接地点的电容性电流相位相反,接地弧道中所剩残流很小,对于瞬间接接将自行消失。如果是稳定接地,延时60秒钟后(时间可以任意设定)

3、由计算机控制投入并联电阻(投入时间小于1秒),产生一定的有功电流,该电流流向接地线路,计算机对所有出线零序电流进行快速同步采样，利用快速付立叶变换（FFT）对采样数据进行处理，由于接地线路和正常线路在并联电阻投入的时间内（几个周期时间即可）零序电流信号差异相当显著，选线准确率完成可以达到100%，对高阻接地、金属性接地和母线接地都能够准确识别。根据需要可以对故障线路进行跳闸处理。技术特点1、单相接地后投切并联电阻的顺序：10kV系统单相接地一利用零序导纳变化和线路特征矩阵法对瞬间接地进行选线一延迟设定时间后投、切并联电阻（投入时间小于1秒）一准确判断接地线路。2、并联电阻选线原理简述：单相接地

4、发生后，系统等效电路见下图，通过理论计算得到各回出线线路系数K和电阻投切有关的系统系数6,根据系数8判定是母线接地还是非母线接地，通过线路系数K找出接地故障线路。linelline2RIine3线路并联电切前后的零序电流的变化量，而AIj为第j线路并联电阻投切前后的零序电流的变化量。22g0g(g0+g)+g屛_2g兀血+g2x_(3g+g)(g+g)c_x2c2K2=UdUddddd0d02c24gd2x2+(3gd+g0)(gd+g0)+x22式中：gd为接地导纳g0为并联电阻导纳X为对地总电容导纳-消弧线圈导纳K的实际意义为故障线路和正常线路零序电流之比，考虑到系统电容电流的实际大小,g

5、0的取值保证在线路发生单相接地时，故障线路比正常线路零序电流有着明显增大。如果是母线接地，各条线路零序电流增加的比率相同，K值趋近于100%。10kV系统中性点装设消弧线圈之后，当系统发生单相接地时，经消弧线圈补偿之后的接地点残流通常小于5A，10kV出线零序CT二次侧电流很弱，容易受到干扰影响选线的准确性。并联电阻后，增加了零序电流的有功分量，采用独特的计算方法使选线准确率提高。DK选线方法克服了残流增量法接地后调整消弧线圈以及对高阻接地选线不准的缺点，能够正确对金属接地、高阻接地和母线接地进行选线，选线准确性达到100%。3、消弧线圈并联中电阻，综合了中性点谐振接地和电阻接地两种接地方式的

6、优点。既保持了电阻接地可以准确选线的优点，又可以减少接地点残流，限制弧光接地过电压，确保10kV系统单相接地之后带故障运行2小时以上。4、对于非金属单相接地故障的选线比其他厂家更加准确。5、不需要准确判断零序CT的极性，对极性难以判断的出线也可以正确选线。电阻的确定原则采用并联电阻（例如610Q）提供6001000A接地电流,无疑对继电保护的准确跳闸很有好处,但是过大的接地故障电流会带来以下问题:当电缆一处接地时,大的电弧有可能连带烧毁同一电缆沟里的其它相邻电缆,扩大事故,造成火灾;由于电阻的热容量与电流平方成正比,电流过大给电阻制造带来困难,不但造价较高,电阻箱占用面积也较大;电流过大,引起

7、的地电位升高可能达到数千伏,大大超过了安全范围。通信线路要求地电位差不超过430650V,低压电器要求不超过1000V,电子设备不能忍受600V的电位升高,人身保安要求接触电压和跨步电压在0.2S切断电源情况下不大于650V,延长电源切断时间,危险更大。为克服以上问题,在满足系统安全运行的基础上,可以考虑并联中电阻。选择适当的电阻,必须注意以下几个问题:1）一般IR=（l1.5）IC，可以进一步抑制过电压倍数（小于2.6倍）。2）对于电容电流比较大的线路,整定值必须躲过本段电容电流。3）为了保证设备、人身、通讯安全，在接地电阻较大（4Q）的站,故障电流不宜超过150A，因此IR必须控制在100

8、A左右。一般并联接地中电阻范围如下：电压配电网性质电容电流阻值阻性电流故障电流(kV)(A)(Q)(A)(A)610505020020802510010企业电网、直配线306060150401005012010城市电网30150301504010050250Z型变压器的容量估算Z型变压器通常用作对Y/电力系统二次侧人为制造中性点，其最大特点是零序阻抗小，正序激磁电流小，阻抗较大，单相接地故障发生时，故障电流可以均匀分配到三相绕组中。对于稳态而言，绕组中流过的电流就是消弧线圈电感电流，其容量等于消弧线圈容量，如果还有第三绕组作为所用变时，还须加上所用变容量，由于单相接地发生后，如果不是瞬间接地，

9、并联电阻投上，时间不超过4秒，因此考虑Z型变压器的容量时还必须考虑这个短时间过程为将短时故障电流及其容量换算成持续的额定电流及容量,IEEE-C62.92.3标准做出过载系数的规定，来换算变压器的短时容量为持续容量，换算列表如下：过载时间额定kVA倍数10秒10.560秒4.710分2.630分1.72小时1.4例如对于电容电流为50A系统,阻性电流定为80A，则短时间最大电流为94A，假定过载10秒，短时容量为570kVA，考虑短时电阻热容量,Z型变压器的容量可以考虑选为稳态容量（消弧线圈容量）与短时热容量之和，即为358kVA。闭锁保护闭锁保护必须考虑以下原则:并联电阻回路中装设零序过流作

10、为异常主保护,当并联电阻投入出线故障时,延时数秒后,对接地变提供保护接点。并联电阻通流时间必须避开线路重合闸时间。并且在故障消失后自动切断,最迟4秒自动切断。通常可取本段母线电压互感器开口三角的零序电压作为接地启动信号。接地选线如果为老站改造无跳闸装置,可用小电流选线装置进行选线,选线原理采用有功功率法,接地发生后,延迟60秒,如果是瞬间接地故障,由于消弧线圈的作用,接地故障自动消除,如果60秒后接地仍然存在,控制真空断路器将并联接地电阻投上(不超过1秒),大量的有功电流流过接地点,这时对各条线路的零序电流互感器进行采样，利用DK选线方法，准确对金属性接地、高阻接地等不同接地方式进行选线，迅速

11、选出具体的接地线路，并且能够区分母线接地，如果计算机设定需要跳闸，控制器可以对故障线路进行跳闸处理。接地电阻器特性1)型号(供参考)ZR(W)1010010最大通流时间(S)初始电流(A)额定电压(kV)户外型中性点接地电阻2)主要技术参数(供参考)额定电压kV频率Hz初始电流A最大通流时间S极限温升。C防护等级105010010760IP2X真空断路器特性1)型号(供参考)JCZ1-10型快速真空断路器为单相50Hz的真空开关。2)性能(供参考)额定电压最高工作电压额定电流额定关合电流额定开断电流耐压水平10kV17.5kV200A2000A3200A42kV1min冲击耐压短时耐受电流峰值耐受电流线圈控制电压合闸吸合电流线圈维持电流75kV4000A10kAAC2206.2A02