10kV系统工频弧光接地过电压的研究.pdfVIP

第32卷第 6期 东 北 电 力 大 学 学 报 Vo1．32．N0．6 2012年 12月 JournalOfNortheastDianliUniversity Dec．．2012 文章编号：1005—2992(2012)06—0033—05 10kV系统工频弧光接地过 电压的研究 夏国武 ，崔 红2 (1．通辽电业局，内蒙古 通辽028000；2．辽宁省抚顺供电公司，辽宁抚顺 113000) 摘 要：弧光接地过电压是中性点不接地系统中危害最大的过电压之一。对弧光接地过电压的产 生机理进行了深入研究，以某变电站 1OkV电网为例，利用EMTP对 中性点不接地和中性点经小电阻接 地两种情况下的工频弧光接地过电压进行了仿真，并探讨了中性点经小电阻接地方式下工频弧光接地 过电压的主要影响因素。分析和比较结果表明，中性点经小电阻接地方式可以降低不接地方式中的工 频弧光接地过电压，从而降低绝缘水平的要求；合理地选择参数的数值 ，将可以更有效地限制甚至避免 工频弧光接地过电压的产生。 关 键 词：中性点不接地 ；中性点经小电阻接地 ；工频弧光接地过电压 中图分类号：TM832 文献标识码：A 电力系统中性点接地方式是人们防止系统事故的一项重要应用技术，具有理论研究与实践经验密 切结合的特点。中压电网量大面广，担负着直接为广大用户供电的任务，其中性点接地方式历来就是一 个比较复杂的系统工程问题，它与整个电力系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、继电保 护以及通信干扰(电磁环境)和接地装置等技术问题有着密切的关系。 我国6—35kV的电网中，中性点主要有不接地、经消弧线圈接地、经小电阻接地等方式。目前中压 电网仍以不接地方式为主，其主要优点是当系统发生接地故障时，接地故障电容电流在其规定值以下， 系统可以继续运行一段时间，只发出接地报警信号，引起运行人员注意，并进行相应的处理，不致中断供 电，从而极大地提高了供电的可靠性。但近十几年来，我国10kV电网发展十分迅速，负荷不断增加，特 别是城市电网，电缆线路急剧增加，使得系统电容电流大幅度增加，而以电缆为主的电网在发生单相接 地故障时，往往不能自动灭弧，从而引起弧光接地过电压。由于该过电压持续时间一般比较长，故障不 易消除，易造成事故扩大，引起电缆绝缘击穿、MOA爆炸、断路器烧毁等，而电缆绝缘故障多为永久性故 障，一旦损坏只有更换新的电缆，这对电网的安全、可靠运行带来很大影响，因而引起了广泛关注L1-4J。 弧光接地过电压的产生即燃弧条件可用高频熄弧理论和工频熄弧理论来分析。两种理论的区别在 于，前者是以高频振荡电流第一次过零时电弧熄灭来解释间歇电弧接地过电压的发展过程；后者是以工 频电流过零时电弧熄灭来解释问歇电弧接地过电压的发展过程。高频熄弧与工频熄弧两种理论的分析 方法和考虑的影响因素是相同的，但与系统实测值相比较，高频理论分析所得过电压值偏高，工频理论 分析所得过电压值则比较接近实际情况 J，因此本论文中只讨论用工频熄弧理论解释弧光接地过电 压的产生过程。 本论文对弧光接地过电压的产生机理进行了深入研究，建立了工频弧光接地过电压仿真模型，以北 京某变电站 10kV电网为例，利用EMTP对中性点不接地和中性点经小电阻接地两种情况下的工频弧 光接地过电压进行了仿真分析，并对其影响因素进行了探讨。 收稿 日期：2012—09—14 作者简介：夏国武 (1968一)，男，内蒙古通辽市人，通辽电业局工程师，主要研究方向：变电检修 34 东北电力大学学报 第32卷 1 弧光接地过电压的产生机理 在中性点不接地或中性点非有效接地的中压配电网中发生单相故障时，由于线电压保持不变，电网 可以带故障继续向用户供电。然而，随着线路的增长和工作电压的升高，故障点短路电流亦随之增加， 使得许多瞬时的单相接地故障不能 自动灭弧，在故障点处产生了时燃时灭的不稳定电弧，称为间歇性电 弧。这种间歇性电弧引起了系统中电磁能量的强烈振荡和积聚，从而引起健全相和故障相出现严重的 过电压，即弧光接地过电压