你真的了解接地變嗎?
什么是接地變
接地干式變壓器簡(jiǎn)稱(chēng)接地變,根據填充介質(zhì),接地變可分為油式和干式;根據相數,接地變可分為三相接地變和單相接地變。接地變與普通干式變壓器的區別接地干式變壓器的作用是在系統為△型接線(xiàn)或Y型接線(xiàn)中性點(diǎn)無(wú)法引出時(shí),引出中性點(diǎn)用于加接消弧線(xiàn)圈或電阻,此類(lèi)干式變壓器采用Z型接線(xiàn)(或稱(chēng)曲折型接線(xiàn)),與普通干式變壓器的區別是,每相線(xiàn)圈分成兩組分別反向繞在該相磁柱上,這樣連接的好處是零序磁通可沿磁柱流通,而普通干式變壓器的零序磁通是沿著(zhù)漏磁磁路流通,所以Z型接地干式變壓器的零序阻抗很?。?0Ω左右),而普通干式變壓器要大得多。按規程規定,用普通干式變壓器帶消弧線(xiàn)圈時(shí),其容量不得超過(guò)干式變壓器容量的20%。Z型干式變壓器則可帶90% ~100%容量的消弧線(xiàn)圈,接地變除可帶消弧圈外,也可帶二次負載,可代替所用變,從而節省投資費用。接地變的工作原理接地變就是人為制造了一個(gè)中性點(diǎn)接地電阻,它的接地電阻一般很?。ㄒ话阋笮∮?歐)。另外接地變有電磁特性,對正序負序電流呈高阻抗,繞組中只流過(guò)很小的勵磁電流。由于每個(gè)鐵心柱上兩段繞組繞向相反,同心柱上兩繞組流過(guò)相等的零序電流呈現低阻抗,零序電流在繞組上的壓降很小。也既當系統發(fā)生接地故障時(shí),在繞組中將流過(guò)正序、負序和零序電流。該繞組對正序和負序電流呈現高阻抗,而對零序電流來(lái)說(shuō),由于在同一相的兩繞組反極性串聯(lián),其感應電動(dòng)勢大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。接地變的工作狀態(tài),由于很多接地變只提供中性點(diǎn)接地小電阻,而不需帶負載。所以很多接地變就是屬于無(wú)二次的。接地變在電網(wǎng)正常運行時(shí),接地變相當于空載狀態(tài)。但是,當電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),只在短時(shí)間內通過(guò)故障電流,中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時(shí),高靈敏度的零序保護判斷并短時(shí)切除故障線(xiàn)路,接地變只在接地故障至故障線(xiàn)路零序保護動(dòng)作切除故障線(xiàn)路這段時(shí)間內起作用,其中性點(diǎn)接地電阻和接地變才會(huì )通過(guò)IR= (U為系統相電壓,R1為中性點(diǎn)接地電阻)的零序電路.接地電弧不能可靠熄滅,就會(huì )產(chǎn)生的后果1. 單相接地電弧發(fā)生間歇性的熄滅與重燃,會(huì )產(chǎn)生弧光接地過(guò)電壓,其幅值可達4U(U為正常相電壓峰值)或者更高,持續時(shí)間長(cháng),會(huì )對電氣設備的絕緣造成極大的危害,在絕緣薄弱處形成擊穿;造成重大損失。2. 由于持續電弧造成空氣的離解,撥壞了周?chē)諝獾慕^緣,容易發(fā)生相間短路;3. 產(chǎn)生鐵磁諧振過(guò)電壓,容易燒壞電壓互感器并引起避雷器的損壞甚至可能使避雷器爆炸;這些后果將嚴重威脅電網(wǎng)設備的絕緣,危及電網(wǎng)的安全運行。什么是正序電流、負序電流、零序電流負序電流:A相落后B相120°,B相落后C相120°,C相落后A相120°。正序電流:A相超前B相120°,B相超前C相120°,C相超前A相120°。零序電流:ABC三相相位相同,哪一相也不領(lǐng)先,也不落后。三相短路故障和正常運行時(shí),系統里面是正序。 單相接地故障時(shí)候, 系統有正序負序和零序分量。兩相短路故障時(shí)候, 系統有正序和負序分量。 兩相短路接地故障時(shí),系統有正序負序和零序分量 接地變的運行特點(diǎn)電網(wǎng)正常運行是空載,短路時(shí)過(guò)載??傊?,接地干式變壓器的作用就是人為的制造一個(gè)中性點(diǎn),用來(lái)連接接地電阻。當系統發(fā)生接地故障時(shí),對正序負序電流呈高阻抗,對零序電流呈低阻抗性使接地保護可靠動(dòng)作。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統當由于電氣設備絕緣不良、外力破壞、運行人員誤操作、內部過(guò)電壓等任何原因引起的電網(wǎng)瞬間單相接地故障時(shí),接地電流通過(guò)消弧線(xiàn)圈呈電感電流,與電容電流的方向相反,可以使接地處的電流變得很小或等于零,從而消除了接地處的電弧以及由此引起的各種危害,自動(dòng)消除故障,不會(huì )引起繼電保護和斷路器動(dòng)作,大大提高了電力系統的供電可靠性。補償有三種不同的運行方式補償有三種不同的運行方式,即欠補償、全補償和過(guò)補償① 欠補償:補償后電感電流小于電容電流?! 、?過(guò)補償:補償后電感電流大于電容電流?! 、?全補償:補償后電感電流等于電容電流?!≈行渣c(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統采用的補償方式中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地系統采用全補償時(shí),無(wú)論不對稱(chēng)電壓的大小如何,都將因發(fā)生串聯(lián)共振而使消弧線(xiàn)圈感受到很高的電壓。因此,要避免全補償運行方式的發(fā)生,而采用過(guò)補償的方式或欠補償的方式,但實(shí)際上一般都采用過(guò)補償的運行方式。采用過(guò)補償的運行方式主要原因欠補償電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),容易出現很高的過(guò)電壓。例如,當電網(wǎng)中因故障或其它原因而切除部分線(xiàn)路后,在欠補償電網(wǎng)中就有可能形成全補償的運行方式而造成串聯(lián)共振,從而引起很高的中性點(diǎn)位移電壓與過(guò)電壓,在欠補償電網(wǎng)中也會(huì )出現很大的中性點(diǎn)位移而危及絕緣。只要采用欠補償的運行方式,這一缺點(diǎn)是無(wú)法避免的。欠補償電網(wǎng)在正常運行時(shí),如果三相不對稱(chēng)度較大,還有可能出現數值很大的鐵磁共振過(guò)電壓。這種過(guò)電壓是因欠補償的消弧線(xiàn)圈(它的WL>1/3WC0)和線(xiàn)路電容3C0發(fā)生鐵磁共振而引起。如采用過(guò)補償運行方式,就不會(huì )出現這種鐵磁共振現象。 電力系統往往是不斷發(fā)展和擴大的,電網(wǎng)的對地電容亦將隨之增大。如果采用過(guò)補償,原裝的消弧線(xiàn)圈仍可以使用一段時(shí)間,至多由過(guò)補償轉變?yōu)榍费a償運行,但如果原來(lái)就采用欠補償的運行方式,則系統一有發(fā)展就必須立即補償容量。由于過(guò)補償時(shí)流過(guò)接地點(diǎn)的是電感電流,熄弧后故障相電壓恢復速度較慢,因而接地電弧不易重燃。采用過(guò)補償時(shí),系統頻率的降低只能使過(guò)補償度暫時(shí)增大,這在正常運行時(shí)毫無(wú)問(wèn)題;反之,如果欠補償,系統頻率的降低使之接近于全補償,從而引起中性點(diǎn)位移電壓的增大??偨Y相當于站用變,是將35kV電壓變成低壓380V供站內蓄電池充電電源,SVG風(fēng)扇電源,檢修燈電源,站內生活用電。在現代化電網(wǎng)中,廣泛采用電纜取代架空線(xiàn)路,而電纜線(xiàn)路的單相接地電容電流遠比架空線(xiàn)路的大,因此采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的方式,往往無(wú)法消除故障點(diǎn)的電弧,從而無(wú)法抑制由此引起的危險的諧振過(guò)電壓。因此我站中性點(diǎn)采取低電阻接地的運行方式。它接近于中性點(diǎn)直接接地的運行方式,必須裝設動(dòng)作于跳閘的單相接地故障保護。在系統發(fā)生單相接地故障時(shí),迅速切除故障線(xiàn)路。
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