(一)簡介
中性點接地電阻柜主要用于城鄉(xiāng)配電網(wǎng)中主變中性點與接地網(wǎng)的聯(lián)接,城鄉(xiāng)配電網(wǎng)主要指10kV、35kV、66kV三個電壓等級的電網(wǎng),在電力系統(tǒng)中量大面廣,占有重要的地位。隨著城網(wǎng)改造的深入發(fā)展,10KV配電網(wǎng)容量迅速增加,網(wǎng)絡結構日趨完善,而且根據(jù)城市建設需要,架空裸導線路正逐漸被電纜和絕緣導線所替代,與此同時,由于過電壓引發(fā)的開關柜和昂貴的家用電器火災事故也屢見不鮮。因此,如何有效的經(jīng)濟的限制配電網(wǎng)過電壓問題成為當前供用電的工作重點。
10KV配電網(wǎng)中性點通??煞譃椴唤拥叵到y(tǒng)、經(jīng)電阻接地系統(tǒng)和經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)。由于選擇接地方式是一個涉及線路和設備的絕緣水平、通訊干擾、繼電保護構成方式和供電網(wǎng)絡的安全可靠等等因素的綜合性問題,所以我國配電網(wǎng)和大型工礦企業(yè)的供電系統(tǒng)做法各異,以前大都采用中性點不接地或經(jīng)消弧線圈接地的運行方式。近年來一些城市電網(wǎng)大力推廣電阻接地的運行方式。
80年代中期廣州等城市10kV配電網(wǎng)發(fā)展很快,城市中心區(qū)大量敷設電纜,單相接地電容電流增長較快,1987年達到60A以上,雖然裝了消弧線圈,由于電容電流較大,且運行方式經(jīng)常變化,消弧線圈調(diào)整困難,還由于使用了一部分絕緣水平低的電纜,為了降低過電壓水平,減少相間故障可能性,因此采用了中性點經(jīng)低電阻接地的方式。
根據(jù)對廣州地區(qū)區(qū)莊變電站的研究結果,采用中性點經(jīng)低電阻接地,當Rn≤10Ω,在大多數(shù)情況下可使單相接地工頻電壓升高降低到1.4p.u左右。從限制弧光接地過電壓考慮,當電弧點燃到熄滅過程中,系統(tǒng)所積累的多余電荷在熄滅后半個工頻周波內(nèi)能夠通過Rn泄漏掉,過電壓幅值就可明顯下降。根據(jù)這個要求可以得到中性點的低電阻值應滿足的條件為:
Rn≤1/3ωC0
當Rn=10Ω時,弧光接地過電壓則可降至1.9p.u.以下。
中性點電阻值的選擇若取得太低時,則單相接地電流較大,對通信線路干擾大;若阻值取得太大,則繼電保護動作不可靠。一般來說,中性點電阻中的電流在100~200A時對通信線路的干擾不成問題,在此條件下,10kV架空線路,中性點電阻值為28.80~57.74Ω。對于電纜為主的配電網(wǎng),根據(jù)日本的經(jīng)驗,中性點電阻中的電流在400~800A時,對通信線的干擾問題不大,據(jù)此,10kV電纜配網(wǎng)中性點電阻值的范圍應為7.2~14.4Ω。
從保證繼電保護動作可靠性考慮,發(fā)生單相接地故障時應具有較高的靈敏度。接地繼電器有2種:一種是接地過流繼電器,另一種是根據(jù)零序電流方向而動作的接地方向繼電器。
采用過流繼電器在發(fā)生金屬性接地時,保護的靈敏度是沒有問題的。但在經(jīng)過渡電阻接地時,主要是架空線路有相當一部分單相接地故障,故障點的電阻較大,保護的靈敏度存在一些問題。而對于電纜線路,單相接地時的過渡電阻一般都比較小,對繼電保護的靈敏度影響不大。
最后從限制諧振過電壓的要求出發(fā),在電纜線路特別長時,有可能出現(xiàn) jωLe=1/jωC 的情況,而引起諧振,若中性點有適當電阻,則健全相上的異常電壓可以得到限制。
中性點經(jīng)低電阻接地的方式,特別是以架空線為主的配電網(wǎng)單相接地時,跳閘次數(shù)會大大增加,如果未能實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)供電或線路沒有裝設重合閘,則停電次數(shù)將會增加,降低了供電可靠性,而對電纜為主的配電因其故障率極低,這個問題不突出。
結合我國具體情況,建議以電纜為主的電容電流達到150A以上的配電網(wǎng)可以采用低電阻接地方式,相應的故障電流水平為400~1000A。對10kV系統(tǒng),中性點接地電阻值可取RN=10~20Ω。
(二)典型的中性點接地電阻柜一次系統(tǒng)原理圖(僅供參考)
(三)執(zhí)行標準
DL/T 780-2001 《配電系統(tǒng)中性點接地電阻器》
GB6450 《干式電力變壓器》
DL/T 620-1997 《交流電氣裝置的過電壓保護和絕緣配合》
GB 311.2-6 《高電壓試驗技術》
GB 1208-1997《電流互感器》
GB 4208-93《外殼防護等級(IP代碼)》
IEC289
IEEE32-1972標準 《中性點接地裝置的技術、術語和試驗》
其他有關國標及電力行業(yè)標準
(四)種類
● 配電網(wǎng)小電阻接地電阻柜
● 配電網(wǎng)中電阻接地電阻柜
● 配電網(wǎng)高電阻接地電阻柜
● 發(fā)電機中性點電阻接地電阻柜
(五)品種產(chǎn)品系列化
● 適用電壓:3.3kV~35kV;
● 允許通流:5A~5000A;
● 標稱電阻:0.1Ω~1500Ω;
● 允許通流時間:10s、30s、60s、10min、連續(xù)運行;
● 進出線方式:上進下出、下進下出、側(cè)進側(cè)出、側(cè)進下出;
● 安裝地點:戶內(nèi)、戶外;
● 允許溫升:通流時間為10s、30s、60s時為760℃;通流時間為10min時為610℃;連續(xù)運行時為385℃;
●電流互感器CT:可選件
(六)訂貨須知
客戶在訂貨時,請?zhí)峁┡c產(chǎn)品有關的下列資料:
a、系統(tǒng)額定電壓:Ue(kV)
b、標稱電阻值:(Ω)
c、額定短時電流:(A)
d、短時通電時間:(s)
e、接地變?nèi)萘浚?kVA)
f、外殼形式:戶內(nèi)型或戶外型;
g、外殼顏色:如客戶無要求,則采用計算機灰;
h、進出線方式:上進下出、下進下出、側(cè)進測出、側(cè)進下出,客戶可選;
i、柜內(nèi)是否安裝 CT:CT變比及容量;
J、客戶有其它特殊要求可在訂貨時協(xié)商解決。
(七)型號含義
(八)基本技術參數(shù)
規(guī)格型號 | 額定系統(tǒng)電壓 | 額定電壓 | 額定短時電流 | 短時通電時間 | 20℃標稱電阻值 |
SNGR3.3-100-10 | 3.3 | 1.91 | 100 | 10 | 19 |
SNGR3.3-200-10 | 3.3 | 1.91 | 200 | 10 | 9.5 |
SNGR6.3-200-10 | 6.3 | 3.64 | 200 | 10 | 18.2 |
SNGR6.3-400-10 | 6.3 | 3.64 | 400 | 10 | 9.1 |
SNGR6.3-600-10 | 6.3 | 3.64 | 600 | 10 | 6.1 |
SNGR6.3-1000-10 | 6.3 | 3.64 | 1000 | 10 | 3.6 |
SNGR10-400-10 | 10 | 5.77 | 400 | 10 | 14 |
SNGR10-600-10 | 10 | 5.77 | 600 | 10 | 9.6 |
SNGR10-1000-10 | 10 | 5.77 | 1000 | 10 | 5.8 |
SNGR10.5-400-10 | 10.5 | 6.0 | 400 | 10 | 15 |
SNGR10.5-600-10 | 10.5 | 6.0 | 600 | 10 | 10 |
SNGR10.5-1000-10 | 10.5 | 6.0 | 1000 | 10 | 6 |
SNGR35-200-10 | 35 | 20 | 200 | 10 | 100 |
SNGR35-600-10 | 35 | 20 | 600 | 10 | 34 |
SNGR35-1000-10 | 35 | 20 | 1000 | 10 | 20 |
SNGR35-1300-10 | 35 | 20 | 1300 | 10 | 15.5 |
SNGR35-2000-10 | 35 | 20 | 2000 | 10 | 10 |
訂貨須知:1)系統(tǒng)標稱電壓:Ue(kV);2)20℃時的標稱電阻值:R(Ω);3)額定適時通電時間:t(s);4)額定短時通電電流:Ie(A);5)安裝地點及外殼材質(zhì):戶內(nèi)型或戶外型;冷板噴塑、不銹鋼、鋁合金等;6)進出線方式:上進上出、上進下出、下進下出、側(cè)進側(cè)出、側(cè)進下出;*7)CT變比及二次負荷;*8)是否加裝智能控制器;*9)其它特殊要求等。