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非线性中性点接地电阻系统

文字:[大][中][小] 2012-6-7  浏览次数:2263

  电力系统中性点的接地方式是一个技术性很强的问题,它涉及到技术、经济、安全等诸多方面。目前电力系统的接地方式主要分为两大类:有效接地和非有效接地。有效接地系统又分为直接接地和小电阻接地两种;非有效接地分为不接地、谐振接地和高阻接地等到。
  有效接地系统具有过电压水低,单相接地故障点查找方便的优点,但其安全和供电可靠性相对较差。非有效接地系统具有供电可靠性高、安全性好的优点,但其过电压水平较高,单相接地故障点的查找难度较大。
  随着城市电网的发展,中压电网结构有了很大变化,电线线路的比重上升,出现了以电线为主的配电网,对地电容电流剧增。在此情况下,采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式,在发生单相接地故障时会产生很高的过电压,持续时间长,包括工频过电压、弧光接地过电压,各种谐振过电压,其绝缘损坏后不能自行恢复,如不及时消除掉故障,容易使故障扩大。对设备绝缘和氧化锌避雷器的安全运行造成严重的威胁。对电网中大量的进口设备的绝缘威胁更大。
  采用的效接地系统(小电阻接地系统)虽然可以快速切除故障,但存在供电可靠性和安全性较差,对弱电的干扰严重,断路器的维护工作量大等问题。
  本装置目的在于提供一种非线性中性接地电阻,具有体积小、结构简单、性能稳定等特点。本装置既降低了电力系统的过电压水平,又保证了系统的供电可靠性,同时对单相接地故障选线的准确率不会产生影响。因此本装置同时兼有了中性点非有效接地和有效接地系统两者的优点。
  本装置是以高能氧化锌压敏电阻为核心元件,经过科学的有机搭配,使每一路压敏电阻的伏安特性完全相同,再经过并联,从而构成一个巨大的非线性压敏电阻,在组装时采用特殊的散热工艺,使本装置的容量极大,因而可以将其动作值设置在系统的相电压左右,并直接连接在系统中性点对之间,作为系统的接地电阻使用。
  因氧化锌压敏电阻具有非常优异的非线性,在系统正常运行时呈高阻状态,通过其中的电流非常小,相当于开路状态,这时系统为非有效接地方式,具有很高的供电可靠性;不论何种原因,当系统发生谐振、接地或其它原因产生过电压时,都会在系统的中性点产生较高的电压,压敏电阻产即响应,将过电压限制在设定的范围内,这时压敏电阻呈小电阻状态,相当于低阻接地,并且电流在很大的范围内变化,而压敏电阻两端的电压基本保持不变,具有优异的过电压保护性能,因此又具备了低阻接地系统的优点。
  1、系统正常运行时,中性点电压较低,达不到其动作值,相当于不接地2、当系统发生谐振时,由于中性点电压被限制在相电压,释放了谐振能量,同时也将三相电压钳制在较低水平,不仅保护了系统的绝缘安全,同时保证电压互感器的特性永远处于线性区域,呈高感抗,保证了谐振不再发生,具有有效接地系统的优点;3、在系统发生间隙性弧光单相接地时,JSE-ZFR非线性中线点接地电阻将接地电荷能量吸收和泄放,同时将故障相电压限制得较低。由于氧化锌压敏电阻的响应速度极为迅速,在许多情况下由于接地电荷能量释放,同时故障相恢复电压较低,间隙性弧光接地故障 在接地电流过零后不再重燃,能够将故障消除在初始阶段,避免了故障的进一步发展。这是目前所有接地系统以及各种消弧装置都不具备的,使系统的可靠性得到极大的提高。
  4、发生永久性接地时,中性点产生较高的电压,非线性电阻动作,将残压限制在相电压左右,非线性电阻中流过的电流较小,可以维持运行,具有较高的供电可靠性,相当于高阻接地。也可以通过选线对故障馈线进行跳闸保护,满足对故障点快速切除的要求。其低过电压和快速切除故障特性又相当于小电阻接地系统。
  在电力系统中,由于各种原因会产生多种过电压,作为中性点非有效地系统将无能为力,只有通过避雷器、电抗器、电容等其它辅助手段来解决,不仅结构复杂,而且保护性能差、造价高、安全性也较差。而本装置却可以利用非线性电阻,通过接地来对系统中性点电压进行限制,达到将系统过电压限制在绝缘允许的范围以内。
  小电阻接地系统在发生弧光接地的瞬间,通过中性点接地电阻的高频电流非常大,在接地电阻上将产生很大的压降,所以小电阻接地系统虽然可以降低工频过电压,但高频过电压的可能性壬仍然存在。
  本装置因采用的是压敏电阻,不仅响应速度快,而且其优异的非线性伏安特性是其固有的物理特性,不论发生的是何种过电压,都可以将他限制在设定范围内,该种特性远远优于目前所采用的各种接地方式。
  采用本装置后因过电压水平较低,单相接地故障发展为相间短路的概率极低,还改善了电气设备运行条件,电网可采用绝缘水平较低的电气设备。
  本装置在发生单相接地时可不切除,延时切除或快速切除故障,满足各种用户不同的运行要求,具有极大的灵活性。

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