消弧裝置運(yùn)行管理課件.ppt

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1、消弧線圈成套裝置的運(yùn)行和維護(hù)一、為何要安裝消弧裝置隨著城網(wǎng)改造中桿線下地，城區(qū)10kV出線絕大多數(shù)為架空電纜出線，10kV配電網(wǎng)絡(luò)中單相接地電容電流將急劇增加，實(shí)踐表明中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)(小電流接地系統(tǒng))也存在許多問題，隨著電纜出線增多，10kV配電網(wǎng)絡(luò)中單相接地電容電流將急劇增加，當(dāng)系統(tǒng)電容電流大于10A后，將帶來一系列危害，具體表現(xiàn)如下：1）當(dāng)發(fā)生間歇弧光接地時(shí)，可能引起高達(dá)3.5倍相電壓的弧光過電壓，引起多處絕緣薄弱的地方放電擊穿和設(shè)備瞬間損壞，使小電流供電系統(tǒng)的可靠性這一優(yōu)點(diǎn)大受影響。2）配電網(wǎng)的鐵磁諧振過電壓現(xiàn)象比較普遍，時(shí)常發(fā)生電壓互感器燒毀事故和熔斷器的頻

2、繁熔斷，嚴(yán)重威脅著配電網(wǎng)的安全可靠性。3）當(dāng)有人誤觸帶電部位時(shí)，由于受到大電流的燒灼，加重了對觸電人員的傷害，甚至傷亡。4）當(dāng)配電網(wǎng)發(fā)生單相接地時(shí)，電弧不能自滅，很可能破壞周圍的絕緣，發(fā)展成相間短路，造成停電或損壞設(shè)備的事故；因小動(dòng)物造成單相接地而引起相間故障致使停電的事故也時(shí)有發(fā)生。5）配電網(wǎng)對地電容電流增大后，對架空線路來說，樹線矛盾比較突出，尤其是雷雨季節(jié)，因單相接地引起的短路跳閘事故占很大比例。1、原因分析1）空載電纜電容電流的計(jì)算方法有以下兩種：（1）根據(jù)單相對地電容，計(jì)算電容電流。Ic=√3×UP×ω×C×1000式中:UP━電網(wǎng)線電壓(kV)C━單相對地

3、電容(F)一般電纜單位電容為200-400pF/m左右（可查電纜廠家樣本）。（2）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，計(jì)算電容電流。Ic=0.1×UP×L（4-1）式中:UP━電網(wǎng)線電壓(kV)L━電纜長度(km)2、單相接地電容電流的計(jì)算方法額定電壓（KV）增大率（%）618101635132、單相接地電容電流的計(jì)算方法2）架空線電容電流的計(jì)算有以下兩種：（1）根據(jù)單相對地電容,計(jì)算電容電流。Ic=√3×UP×ω×C×1000式中:UP━電網(wǎng)線電壓(kV)C━單相對地電容(F)一般架空線單位電容為5-6pF/m。（2）根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式,計(jì)算電容電流。Ic=(2.7~3.3)×UP×L×0.0

4、01（4-2）式中:UP━電網(wǎng)線電壓(kV)L━架空線長度(km)2.7━系數(shù)，適用于無架空地線的線路3.3━系數(shù)，適用于有架空地線的線路同桿雙回架空線電容電流(見參考文獻(xiàn)3)：Ic2=（1.3~1.6）Ic（1.3-對應(yīng)10KV線路,1.6-對應(yīng)35KV線路,?Ic-單回線路電容電流）通過4-1和4-2比較得出電纜線路的接地電容電流是同等長度架空線路的37倍左右，所以在城區(qū)變電站中，由于電纜線路的日益增多，配電系統(tǒng)的單相接地電容電流值是相當(dāng)可觀的，又由于接地電流和正常時(shí)的相電壓相差90°，在接地電流過零時(shí)加在弧隙兩端的電壓為最大值，造成故障點(diǎn)的電弧不易熄滅，常常形成

5、熄滅和重燃交替的間隙性和穩(wěn)定性電弧，間隙性弧光接地能導(dǎo)致危險(xiǎn)的過電壓，而穩(wěn)定性弧光接地會發(fā)展成相間短路，危及電網(wǎng)的安全運(yùn)行。所以不接地系統(tǒng)安裝消弧裝置將有利于及時(shí)消除系統(tǒng)的瞬間故障，提高系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性3、傳統(tǒng)消弧裝置存在的問題當(dāng)3—66KV系統(tǒng)的單相接地故障電容電流超過10A時(shí)，應(yīng)采用消弧線圈接地方式，通過計(jì)算電網(wǎng)當(dāng)前脫諧度（ε=(IL-IC)/IC*100%）與設(shè)定值的比較，決定是否調(diào)節(jié)消弧圈的分接頭，過去選用的傳統(tǒng)消弧線圈必須停電調(diào)節(jié)檔位，在運(yùn)行中暴露出許多問題和隱患，具體表現(xiàn)如下：1）由于傳統(tǒng)消弧線圈沒有自動(dòng)測量系統(tǒng)，不能實(shí)時(shí)測量電網(wǎng)對地電容電流和位移電壓，當(dāng)

6、電網(wǎng)運(yùn)行方式或電網(wǎng)參數(shù)變化后靠人工估算電容電流，誤差很大，不能及時(shí)有效地控制殘流和抑制弧光過電壓，不易達(dá)到最佳補(bǔ)償。2）傳統(tǒng)消弧線圈按電壓等級的不同、電網(wǎng)對地電容電流大小的不同，采用的調(diào)節(jié)級數(shù)也不同，一般分五級或九級，級數(shù)少、級差電流大，補(bǔ)償精度很低。3、傳統(tǒng)消弧裝置存在的問題3）調(diào)諧需要停電、退出消弧線圈，失去了消弧補(bǔ)償?shù)倪B續(xù)性，響應(yīng)速度太慢，隱患較大，只能適應(yīng)正常線路的投切。如果遇到系統(tǒng)異常或事故情況下，如系統(tǒng)故障低周低壓減載切除線路等，來不及進(jìn)行調(diào)整，易造成失控。若此時(shí)正碰上電網(wǎng)單相接地，殘流大，正需要補(bǔ)償而跟不上，容易產(chǎn)生過電壓而損壞電力系統(tǒng)絕緣薄弱的電器設(shè)備

7、，引起事故擴(kuò)大、雪上加霜。4）由于消弧線圈抑制過電壓的效果與脫諧度大小相關(guān)，實(shí)踐表明：只有脫諧度不超過±5%時(shí)，才能把過電壓的水平限制在2.6倍的相電壓以下，傳統(tǒng)消弧線圈則很難做到這一點(diǎn)。3、傳統(tǒng)消弧裝置存在的問題5）運(yùn)行中的消弧線圈不少容量不足，只能長期在欠補(bǔ)償下運(yùn)行。傳統(tǒng)消弧線圈大多數(shù)沒有阻尼電阻，其與電網(wǎng)對地電容構(gòu)成串聯(lián)諧振回路，欠補(bǔ)償時(shí)遇電網(wǎng)斷線故障易進(jìn)入全補(bǔ)償狀態(tài)（即電壓諧振狀態(tài)），這種過電壓對電力系統(tǒng)絕緣所表現(xiàn)的危害性比由電弧接地過電壓所產(chǎn)生的危害更大。既要控制殘流量小，易于熄??；又要控制脫諧度保證位移電壓（U0=0.8U/√d2+ε2）