中压系统经低电阻接地后电气设计

主要介绍了中压系统中性点经低电阻接地后,中压系统接地故障保护的设置问题及上、下级选择性、电压互感器的接线、避雷器及电缆的选型等。关键词低电阻；选择性；电缆的选型0前言在以前中压配电系统中性点多为不接地或经消弧线圈接地，其主要优点是当系统发生接地故障时，接地故障电容电流在其规定值以下，系统可以继续运行一段时间，只发出接地报警信号，引起运行人员注意，并进行相应的处理，不致中断供电，保证供电的连续性。但随着中压配电系统的不断扩大，特别是中压配电系统采用电缆配线后，对地电容电流较大，发生接地故障时，电弧不能自熄，间歇性电弧或谐振引起的过电压，损坏配电设备和线路。虽经有关规定6—10kV线路接地故障电容电流不大于30A时，可不考虑加消弧线圈。但根据有关资料介绍，聚乙烯绝缘电缆大于8.5A时电弧则不能自熄。特别是在电缆沟内，只要接地故障电容电流大于该型电缆电弧电流不能自熄的数值，就可能引起火灾，后果不堪设想。因此在中压配电系统中，建议采用中性点经低电阻接地方式。所谓低电阻接地方式是指接地故障时的电流被限制在400-1000A以下，接地电阻值一般在10-20Ω之间。由于中压配电系统由不接地系统改为低电阻接地方式，配电设计有较大的变化，所以在中压配电系统设计中应考虑以下几点1接地故障保护中压配电系统中性点经低电阻接地后，发生接地时故障信号作用于跳闸。为了检测接地故障电流，可以采用以下两个电路(1)采用三相式电流互感器构成零序电流保护，如图1所示KIT继电器为过流保护。KE继电器为接地故障保护。KE继电器的整定应考虑①电网三相的不对称度和非线性负载；②电流互感器的误差，尽量选择准确等级限制系数较大的保护用的电流互感器。(2)采用零序电流互感器进行接地故障保护，如图2所示。在进(出)线电缆头下端安装零序电流互感器，其原理与上述采用三相式电流互感器构成零序电流保护相同。所不同的是KE继电器整定值可以不考虑电流互感器误差所造成的不平衡电流。接地故障保护图1所示电路与图2所示电路均可采用，但前者可适用于架空电路进(出)线或电缆的进(出)线，而后者仅适用于电缆进(出)线。2接地故障保护选择性系统中性点经低电阻接地后，例如L3相发生接地故障，如图3所示，忽略变压器和线路的正序、负序后的等值电路如图4所示，则接地故障电流为式中E——发生接地故障瞬间电压，V；R0——中性点接地电阻值，Ω；Rg——接地点的过渡电阻值，Ω；C0——线路每相对地分电容，设定CL1=CL2=CL3=C0。从上式可以看出，接地故障电流与接地故障点所在位置无关，仅与接地点的过渡电阻、配电线路的分布电容和中性点接地电阻值有关。故不能采用零序电流动作值实现保护的选择性。为了实现接地故障保护的选择性，必须采用不同时限的零序电流保护来实现，如上、下级时限设定为0.5-1.0s或0.2-0.5s。3电压互感器的接线在中压配电不接地系统中，为了检测零序电压并作用于信号，多采用三相五柱式电压互感器检测零序电压，而中压配电系统经低电阻接地后，电压互感器的接线为V—V型接线，不再检测零序电压作用于信号，而是检测零序电流作用于跳闸。4电缆的选择中压系统经低电阻接地后，谐振过电压被限制在2.5倍额定相电压以下，发生接地故障5-10s之内跳闸，因此电缆可按一型选择，完全保证安全供电的要求。5无间隙氧化锌避雷器应用中压系统不接地或经消弧线圈接地，采用无间隙氧化锌避雷器时，发生爆炸损坏较多，影响系统的安全运行，因此多采用有间隙氧化锌避雷器。中压系统经低电阻接地后，为无间隙氧化锌提供了良好的过行条件，由于它对浪涌过电压响应迅速，具有限制陡波、雷电幅值及操作过电压的功能，进一步降低过电压，为中压系统安全运行捉供了更好的保证。