kV系统接地电容电流计算.docVIP

三峡施工供电35KV配电网络中性点接地 刘乐文 刘茂祥 ??? 摘要 电网中性点接地是关系到电网安全可靠运行的关键问题之一。该文通过介绍中性点接地的基本概念、设计思想和理论联系实际的方法展开分析与研究。阐明了三峡35kV配电网络中性点采取消弧线圈接地方式的原因及解决其接线的具体措施。通过理论分析，明确了消弧线圈的作用，并深入地讨论了消弧线圈的调整范围及方法。清楚地表达了三峡35kV配电网络中性点消弧线圈的整定值为16.2A的合理性。文中还明确了35kV配电网络进一步完善措施与该网络形成的接地设施之间的内在联系，从而提出了满足左岸电厂备用电源对35kV配电网络完善要求的具体措施。 ??? 关键词 35kV配电 消弧线图 整定值 ??? 三峡主体工期已进入二期工程，相应的施工供电系统已基本形成，建设任务接近尾声。但随着整个工期建设进展的加快，工程施工用电负荷在渐近高峰，这样给供电的安全、可靠性提出了更高的要求，为此，必须分析和研究关系到整个施工供电系统安全、可靠的关键问题之一即35kV配电网络中性点接地方式问题。另外，弄清这个问题，便于进一步完善该网络时，尽可能考虑采取技术合理、经济节省的相应措施。 1 规划设计的中性点接地方式 1.1 中性点接地方式基本概念 ??? 电力系统中电网中性点接地方式分直接接地和不接地(或称绝缘)的两种方式。电网中性点直接接地，中性点就不可能积累电荷而发生电弧接地过电压，其各种形式的操作过电压均比中性点绝缘电网要低，但接地为短路故障，特别是瞬间接地短路，必须通过保护动作切除，再依靠重合闸恢复正常供电。现今110kV及以上电网大都采用中性点直接接地方式。但若较低电压等级的电网采用中性点接地的运行方式，则其接地事故频繁，甚至引起很多更严重的事故，操作次数多，且会因此增加许多设备，即可能引起供电可靠性降低，又不经济，故在我国3～35kV甚至60kV电网中性点采用非直接接地运行方式。但当中性点非直接接地电网的电容电流超过《电力设备过电压保护设计技术规程》(以下简称规程)规定值(3～10kV电网为30A；20kV及以上电网为10A)时，电弧不易熄灭，中性点应经消弧线圈接地(称这种电网为补偿电网)。 1.2 经消弧线圈接地方式的确定 ??? 电网中性点是否设置消弧线圈取决于电网电容电流，故先计算三峡35kV网络电容电流。根据长江委《三峡水利枢纽施工供电35～220kV网络规划报告》中有关内容统计35kV配电网络中架空线路长约80km，电缆线路长约6km，其电容电流计算如下： ??? (1)架空线路电容电流： Ic1＝3.3VeL×10-3 式中 Ve——线路额定电压(kV) IcI——架空线路电容电流(A) L——线路长度(km) ??? Ic1——3.3×35×80×10-3＝9.24(A) ??? (2)电缆线路电容电流： ??? IC2=0.1VeL 式中Ve、L同前， ??? Ic2=0.1×35×6＝21(A) ??? (3)变电所附加接地电容电流： ??? Ic3=(Icl十Ic2)×13% 式中Ic1、Ic2同前，IC3——变电所附加接地电容电流(A)，设计手册给出的为线路接地电容电流总和的13%。 ??? IC3=(9.24十21)×0.13＝3.93(A) ??? (4)35kV配电网络最大接地电容电流： ??? Ic=Ic1十Ic2十Ic3=9.24十21十3.93＝34.17(A) 计算结果Ic＞10A，按规程规定必须装设消弧线圈， ??? (5)消弧线圈容量： ??? W＝1.35ICVe/31/2＝1.35×34.17×35/31/2＝932.15(kVA) ??? 故选用XDJ-550kVA/35kV型消弧线圈两台。消弧线圈的投入运行台数、整定值视35kV配电网络发展情况而定。 1.3 中性点经消弧线圈接地的接线问题 ??? 三峡陈家冲220kV变电所(以下简称陈变)是三峡施工供电系统的总降压变电所，其主变压器有三个电压等级：220/110/35kV，即高、中、低压三个绕组。因陈变接入的220kV和110kV电网中变电所主变接线组别均为Yo型，故陈变主变压器220kV和110kV两个绕组相应选定为Yo/Yo，接线，如第三绕组(低压绕组)仍选择Yo型接线组别，三次谐波电流只能通过主变铁芯、空气和外壳等构成回路，产生一个较小的三次谐波磁通，它会使铁轭夹件和油箱等铁磁物体产生附加的铁损耗，降低变压器效率并引起局部过热。因此，低压绕组(35kV)不能选择Y接线。选择Δ接线时，很小的三次谐波磁通就要在Δ绕组内产生一个三次谐波电流，它所产生的三次谐波磁通就要抵消原来铁芯中的三次谐波磁通，从而使铁芯中的合成磁通基本呈正弦波，附加损耗问题也随之消失。这是较大和大容量(大于1800kVA)必须考虑的问题