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1、福能风电35KV中性点接地系统-wzf东峤风电场 引 言 1接地变压器 2接地电阻 1.1接地变压器的作用 1.2接地变的运行特点 2.1接地电阻的分类 2.2接地电阻的选择 小 结 3接地保护工作原理 4我场实际 在电力系统中电网按照中性点接地方式的不同可划分为两大类： 大电流接地系统引 言中性点直接接地 中性点经低阻接地 A对系统设备绝缘性能要求可相应降低； B发生单相接地故障时，接地电流很大； C为避免损坏设备，必须迅速切除接地相甚至三相，供电可靠性低；(中性点有效接地方式 )特点:小电流接地系统中性点不接地 中性点经高阻、消弧线圈接地等(中性点非有效接地方式 )A发生单相接地故障时，允
2、许系统短时间带故障运行； B对减少用户停电时间非常有意义； C系统带故障运行，容易引发各类过电压，危害绝缘，严重时可发展成单相永久性接地或两相故障；特点:在电力系统中，6kV、10kV、35kV电网中一 般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变 压器配电电压侧一般为三角形接法，没有可供接 地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时， 线电压三角形仍然保持对称，对用户继续工作影 响不大，并且电容电流比较小（小于10A）时， 一些瞬时性接地故障能够自行消失，这对提高供 电可靠性，减少停电事故是非常有效的。1.1 接地变压器的作用 随着电网中电缆电路的增多，电容电流越来越 大（超过10A
3、），此时接地电弧不能可靠熄灭，就会 产生以下后果。1）单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃，会 产生弧光接地过电压，其幅值可达4U（U为正常相 电压峰值）或者更高，持续时间长，会对电气设备 的绝缘造成极大的危害，在绝缘薄弱处形成击穿； 造成重大损失。2）由于持续电弧造成空气的离解，拨坏了周围 空气的绝缘，容易发生相间短路；3）产生铁磁谐振过电压，容易烧坏电压互感器 并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸；这些 后果将严重威胁电网设备的绝缘，危及电网的安全 运行。为了防止上述事故的发生，为系统提供足够的零 序电流和零序电压，使接地保护可靠动作，需人为建 立一个中性点，以便在中性点接入接地电阻。接地
4、变 压器（简称接地变）就在这样的情况下产生了。接地变就是在系统中人为制造了一个中性点， 然后再通过消弧线圈或接地电阻接地。）在中性点经消弧线圈接地的方式中，当系 统故障时，利用消弧线圈的电感电流对接地电容电 流进行补偿，使流过接地点电流减小到自行熄灭的 范围，可使系统带故障运行2小时。 ）在中性点经电阻接地的方式中，电阻值一 般较小，当系统单相接地时，控制流过接地点的电 流，电流在30600A之间，通过接地电流来启动零 序保护动作，切除故障线路。1.2 接地变压器的运行特点 而对零序电流来说，由于在 同一相的两绕组反极性串联（绕 组绕向相反），其感应电动势大 小相等，方向相反，正好相互抵 消，
5、因此呈低阻抗，零序电流在 绕组上的压降很小。因为接地变的电磁特性， 接地变对正序负序电流呈高阻 抗，绕组中只流过很小的励磁 电流。因为中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障 时，高灵敏度的零序保护马上判断并快速切除故障线 路，接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切 除故障线路的这段时间内起作用。即接地变的运行特点：长时空载，短时过载。 接地变在电网正常运行时承受电网的对称电压， 接地变相当于空载状态。但是，当电网发生故障时， 三相不对称分解出来的零序电压，汇合后流经消弧线 圈、接地电阻入地。接地变只在短时间内通过故障电 流。中性点经电阻接地按其接地电阻的阻值可分为：小电阻接地2.1 接地电
6、阻的分类低电阻接地高电阻接地小电阻接地高电阻接地小电阻接地阻值小于10欧，电流大于600安以上。主要用于接有大 量高压电机的电网。接地电流很大，跳闸几率保护很高。当电流太大时 主变压器差动保护易误动作，这样切断各侧电源扩大事故。所以一般不 采用小阻值接地。高电阻接地就是阻值大于500欧，接地故障电流在1030安之间。 就是发生故障后不马上跳闸，要求瞬间切换备用线路和备用机器（发电 机），同时避免间歇性弧光接地过电压，尽量降低接地故障电流对铁芯 的烧伤程度。低电阻接地低电阻接地就是阻值在10欧500欧之间，电流大于30安，小于 600安，主要用于适宜采用单相接地快速跳闸的系统，比如由电缆构成 的
7、电网。并且在故障切除之前，要求不能发生间歇性弧光过电 压，其条件是故障点的阻性电流不得小于电网容性电流， 这一技术条件便是选择电阻的主要依据。电缆绝缘为固体，线芯不与大气直接接触，发生单相接 地故障几率很小。但是，一旦发生故障，绝缘性能又不能 自行恢复，这就要求快速切除故障。在此前提条件下，希望阻值不要太大，以保证继电保 护的灵敏性；又不希望阻值不要太小，避免接地电流过大 ，出现一些小电阻接地方式存在的问题；所以在以电缆为 主的电网中多采用中性点经低电阻接地的运行方式。2.2 接地电阻的选择上式的物理概念是，在接地故障点加注阻性电流，使 故障点成为以阻性电流为主的阻容性电流。其相角电压小 于4
8、5，在电流过零熄灭时，故障点间隙的恢复电压不高， 不足以使间隙再复燃。 IR（11.5）IC电阻（R）的取值应保证故障点的阻性电流（IR）大于 容性电流（IC）取： 式中 IR电网最大运行相电压Uxg 与电阻R的比值IC流经故障点的电容电流3 接地保护工作原理同时由中阻接地接线方式所形成的零序电流通道，提高 了保护动作的灵敏性。安装在升压站的故障线路零序保护首 先启动，切除故障线路；当不能正确切除时，由接地变压器 的零序保护越级切除母联开关和主变压器两侧开关，从而隔 离故障对系统的影响。当35kV馈线发生接地短路故障时：通过接地变压器与接地电阻，构成低阻接地接线方式， 给系统故障点注入足够大的
9、阻性电流，使接地故障电流呈阻 容性质。减小电容电流与电压的相位差角，（电容电流超前 电压90度）使故障点电流过零熄弧后不再重燃，把系统电压 控制在2.6倍以内。4我场实际接地电阻柜型号：THT-ZT-340-35 接地电阻：340 5接地变压器型号：THT-SJDG-150/35 连接组别：ZN我场接地变压器柜及接地电阻柜均采用保定天威恒通 电气有限公司的产品。小 结接地电阻同接地变压器，与大地构成低电阻接地接线方 式，形成一条零序电流的通道，提高零序保护动作的灵敏性 。以便当10 kV系统发生接地时，根据接地点所在位置，由 相应零序保护有选择性动作将接地故障隔离，以防电弧重燃 引发过电压，保
10、证电网设备安全供电。接地变是人为的制造一个中性点，用来连接接地电阻。 当系统发生接地故障时，对正序负序电流呈高阻抗，对零序 电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。电力系统的正序，负序，零序分量便是根据ABC三相的顺 序来定的。正序，负序，零序正序：A相领先B相120度，B相领先C相120度，C相领先A相120度。负序：A相落后B相120度，B相落后C相120度，C相落后A相120度。零序：ABC三相相位相同，哪一相也不领先，也不落后。返回三相短路故障和正常运行时，系统里面是正序。 单相接地故障时候，系统有正序负序和零序分量。 两相短路故障时候，系统有正序和负序分量。 两相短路接地故障时，系统有正序负序和零序分量。
