自備電廠系統中性點接地方式探討
3 中性點接地裝置的連接方式
由于各變配電站的接線形式不同、安全重要性不一樣,因此也就有不同的連接形式。
1)中性點接地電阻器不經斷路器、隔離開關直接連接在主變壓器二次星形繞組的中性點上。一次繞組為三角形接線,用以抵消單相接地時星形繞組產生的零序磁通,并將一、二次系統隔離。接線簡單,設備少,節省投資。但是本工程發電機系統帶直配電源回路,有可能脫網,自成一個獨立的電網運行,倘若這時發生單相接地故障,接在主變二次側的接地裝置將不能對發電機的系統完成保護功能。整個系統就成了中性點不接地系統,所以本工程不能采用這種連接方式。
2)中性點接地裝置(接地變壓器及接地電阻器)經開關柜連接在主母線10 kV母線上。這種連接方式需要在主母線上給專用三相接地變壓器提供回路,接地電阻器接到由專用三相接地變壓器高壓側引出的中性點上。這種接地裝置的連接方式既可以在與電力系統并網時實現保護功能,又可以在發電機系統獨立運行時實現保護功能。所以本工程采用中性點接地裝置經開關柜連接在主母線10 kV母線上的連接方式。
4 接地裝置選取
1)中性點接地電阻器阻值的計算
近年來,在冶金企業中采用電阻接地方式逐漸多起來,尤其是在3~10 kV配電系統中采用低電阻接地方式,對應于電壓選用阻性電流為:3 kV,100 A;6 kV,250 A;10 kV,300 A。根據公式,計算過程如下:

式中RN表示直接接入的電阻器阻值,單位為kΩ,Uc表示母線的額定線電壓,單位為kV,IR表示接地電阻性電流,單位為A。
將數據代入公式(3)即得:

所以接地電阻器選用:額定電壓10 kV,額定電阻值19.2 Ω,額定電流300 A,額定時間10 s的接地電阻器。
2)接地變壓器的選取
接地變壓器采用曲折形的繞組聯結法,即接地變壓器由6個繞組組成,每一鐵心柱上有2個繞組,然后反極性串聯成曲折形的星形繞組。曲折形聯結的接地變壓器對三相平衡負荷呈高阻抗作用,對單相接地故障呈低阻抗作用,當系統發生單相接地故障時,接地電流通過曲折變的接地阻抗,進入曲折變的中性點。由于該變三繞組通過的電流是流過相等的低阻抗通路,故三相繞組流過的電流都相等。
由于選取了額定電壓10 kV,額定電阻值19.2 Ω,額定電流300 A的接地電阻器,所以通過接地變壓器中性點的短路電流按要求為300 A,流過接地變壓器各相繞組短路電流則為300/3=100 A。
則該接地變壓器的短時容量應為:

由于受到場地的限制,接地變壓器及接地電阻器等接地裝置安裝于主控樓一層的房間內。
所以接地變壓器應選用額定一次電壓10.5 kV,額定中性點電流300 A,額定容量2 000 kVA的干式接地變壓器。
綜上可見,凌鋼熱電廠選用中性點經低電阻接地方式,中性點接地裝置經開關柜連接在10 kV主母線上,選用額定電壓10 kV、額定電阻值19.2 Ω、額定電流300 A的接地電阻器以及額定一次電壓10.5 kV、額定中性點電流300 A、額定容量2 000 kVA的干式接地變壓器。當發生接地故障時,保護裝置能及時、準確地切除故障點,保障系統能安全、可靠運行,此方案是可行的、優越的,接地裝置的選擇是合理的,故采用此中性點經低電阻接地方式。
5 結束語
工礦企業尤其是冶金行業自備電廠供配電網絡幾乎全部采用電纜線路,特別是已經運行多年的電網,電纜的絕緣已降低和老化。由于電纜線路長,單相接地故障電容電流一般都大于允許值,同時隨著老化電纜的絕緣減低,或為了節省電纜投資,降低電纜對地的絕緣水平,當系統在發生單相接地故障時,為避免事態擴大,繼電保護動作,應能迅速將故障切除。從另一方面來說提高了其它正常線路的供電可靠性。因此,自備電廠系統中性點接地方式采用經低電阻接地,接地裝置參數選擇合理,當發生接地故障時,保護裝置能及時、準確地切除故障點,保障系統安全、可靠運行,應是優選方案,是合理的、經濟的、切實可行的。本文引用地址:http://cqxgywz.com/article/201809/388679.htm












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