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消弧线圈接地变无功补偿

消弧线圈接地变无功补偿
消弧线圈接地变无功补偿

消弧线圈

电力系统输电线路经消弧线圈接地,为小电流接地系统的一种,当单相出现短路故障时,流经消弧线圈的电感电流与流过的电容电流相加为流过断路接地点的电流,电感电容上电流相位相差180度,相互补偿。当两电流的量值小于发生电弧的最小电流时,电弧就不会发生,也不会出现谐振过电压现象。10-63KV电压等级下的电力线路多属于这种情况。

1发展过程

消弧线圈早期采用人工调匝式固定补偿的消弧线圈,称为固定补偿系统。固定补偿系统的工作方式是:将消弧线圈整

定在过补偿状态,其过补程度的大小取决于电网正常稳态运行时不使中性点位移电压超过相电压的15%,之所以采用过补偿是为了避免电网切除部分线路时发生危险的串联谐振过电压。因为如整定在欠补偿状态,切除线路将造成消弧线圈电容电流减少,可能出现全补偿或接近全补偿的情况。但是这种装置运行在过补偿状态当电网中发生了事故跳闸或重合等参数变化时脱谐度无法控制,以致往往运行在不允许的脱谐度下,造成中性点过电压,三相电压对称遭到破坏。可见固定补偿方式很难适应变动比较频繁的电网,这种系统已逐渐不再使用。取代它的是跟踪电网电容电流自动调谐的装置,这类装置又分为两种,一种称之为随动式补偿系统。随动式补偿系统的工作方式是:自动跟踪电网电容电

流的变化,随时调整消弧线圈,使其保持在谐振点上,在消弧线圈中串一电阻,增加电网阻尼率,将谐振过电压限制在允许的范围内。当电网发生单相接地故障后,控制系统将电阻短接掉,达到最佳补偿效果,该系统的消弧线圈不能带高压调整。另一种称之为动态补偿系统。动态补偿系统的工作方式是:在电网正常运行时,调整消弧线圈远离谐振点,彻底避免串联谐振过电压和各种谐振过电压产生的可能性,当电网发生单相接地后,瞬间调整消弧线圈到最佳状态,使接地电弧自动熄灭。这种系统要求消弧线圈能带高电压快速调整,从根本上避免了串联谐振产生的可能性,通过适当的控制,该系统是唯一可能使电网中原有的功率方向型单相接地选线装置继续使用的系统。中国主要产品有自动补偿的消弧线圈国内主要有五种产品,分别是调气隙式,调匝式,调容式,高短路阻抗变压器式和偏磁式。

2作用原理

消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后,故障点流过电容电流,消弧线圈提供电感电流进行补偿,使故障点电流降至10A 以下,有利于防止弧光过零后重燃,达到灭弧的目的,降低高幅值过电压出现的几率,防止事故进一步扩大。

当消弧线圈正确调谐时,不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率,还可以有效的抑制过电压的辐值,同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。所谓正确调谐,即

电感电流接地或等于电容电流,工程上用脱谐度V来描述调谐程度

V=(IC-IL)/IC

当V=0时,称为全补偿,当V>0时为欠补偿,V<0时为过补偿。从发挥消弧线圈的作用上来看,脱谐度的绝对值越小越好,最好是处于全补偿状态,即调至谐振点上。但是在电网正常运行时,小脱谐度的消弧线圈将产生各种谐振过电压。如煤矿6KV电网,当消弧线圈处于全补偿状态时,电网正常稳态运行情况下其中性点位移电压是未补偿电网的10~25倍,这就是通常所说的串联谐振过电压。除此之外,电网的各种操作(如大电机的投入,断路器的非同期合闸等)都可能产生危险的过电压,所以电网正常运行时,或发生单相接地故障以外的其它故障时,小脱谐度的消弧线圈给电网带来的不是安全因素而是危害。综上所述,当电网未发生单相接地故障时,希望消弧线圈运行在远离谐振点。运行在完全状态下的消弧线圈一般都会投入阻尼电阻来抑制谐振过电压,实际运行经验表明,有良好的收效。

3结构特点

电控无级连续可调消弧线圈,全静态结构,内部无任何运动部件,无触点,调节范围大,可靠性高,调节速度快。这种线圈的基本工作原理是利用施加直流励磁电流,改变铁芯的磁阻,从而改变消弧线圈电抗值的目的,它可以带高压以毫秒级的速度调节电感值。

4控制方式

采用动态补偿方式,从根本上解决了补偿系统串联谐振过电压与最佳补偿之间相互矛盾的问题。众所周知,消弧线圈在高压电网正常运行时无任何好处,如果这时调谐到全补偿或接近全补偿状态,会出现串联谐振过电压使中性点电压升高,电网中各种正常操作及单相接地以外的各种故障的发生都可能产生危险的过电压。所以电网正常运行时,调节消弧线圈使其跟踪电网电容电流的变化有害无利,这也就是电力部门规定“固定式消弧线圈不能工作在全补偿或接近全补偿状态”的原因。国内同类自动补偿装置均是随动系统,都是在电网尚未发生接地故障前即将消弧线圈调节到全补偿状态等待接地故障的发生,这是为了避免出现过高的串联谐振过电压而在消弧线圈上串联一阻尼电阻,将稳态谐振过电压限制到容许的范围内,并不能解决暂态谐振过电压的问题,另外由于电阻的功率限制,在出现接地故障后必须迅速的切除,这无疑给电网增加了一个不安全因素。偏磁式消弧线圈不是采用限制串联谐振过电压的方法,而是采用避开谐振点的动态补偿方法,根本不让串联谐振出现,即在电网正常运行时,不施加励磁电流,将消弧线圈调谐到远离谐振点的状态,但实时检测电网电容电流的大小,当电网发生单相接地后,瞬时(约20ms)调节消弧线圈实施最佳补偿。

5优势特征

中性点经消弧线圈接地电网发生单相接地具有以下特征:

(1) 同中性点不接地电网一样,故障相对地电压为零,非故障相对地电压升高至线电压,出现零序电压,其大于等于电网正常运行时的相电压,同时也有零序电流。

(2) 消弧线圈两瑞的电压为零序电压,消弧线圈的电流IL通过接地故障点和故障线路的故障相,但不通过非故障线路。(3)若系统采用完全补偿方式,则系统故障线路和非故障线路的零序电流都是本身的对地电容电流,电容电流的方向均为母线指向线路,因此无法利用稳态电流的大小和方向来判别故障。(4)当系统采用过补偿方式时,流过故障线路的零序电流等于本线路对地电容电流和接地点残余电流之和,其方向和非故障线路的零序电流一样,仍然是由母线指向线路,且相位一致,因此也无法利用方向的不同来判别故障线路和非故障线路。其次由于过补偿度不大,因此也很难像中性点不接地系统那样,利用零序电流大小的不同来找出故障线路。

调气隙式

调气隙式属于随动式补偿系统。其消弧线圈属于动芯式结构,通过移动铁芯改变磁路磁阻达到连续调节电感的目的。然而其调整只能在低电压或无电压情况下进行,其电感调整范围上下限之比为2.5倍。控制系统的电网正常运行情况下将消弧线圈调整至全补偿附近,将约100欧电阻串联在消弧线圈上。用来限制串联谐振过电压,使稳态过电压数值在允许范围内(中性点电位升高小于15%的相电压)。当发生单相接地后,必须在0.2S内将电阻

短接实现最佳补偿,否则电阻有爆炸的危险。该产品的主要缺点主要有四条:

1、工作噪音大,可靠性差

动芯式消弧线圈由于其结构有上下运动部件,当高电压实施其上后,振动噪音很大,而且随着使用时间的增长,内部越来越松动,噪音越来越大。串联电阻约3KW,100MΩ。当补偿电流为50A时,需要250KW容量的电阻才能长期工作,所以在接地后,必须迅速切除电阻,否则有爆炸的危险。这就影响到整个装置的可靠性。

2、调节精度差

由于气隙微小的变化都能造成电感较大的变化,电机通过机械部件调气隙的精度远远不够。用液压调节成本太高

3、过电压水平高

在电网正常运行时,消弧线圈处于全补偿状态或接近全补偿状态,虽有串联谐振电阻将稳态谐振过电压限制在允许范围内,但是电网中的各种扰动(大电机投切,非同期合闸,非全相合闸等),使得其瞬态过电压危害较为严重。

4、功率方向型单相接地选线装置不能继续使用

安装该产品后,电网中原有的功率方向型单相接地选线装置不能继续使用

调匝式

该装置属于随动式补偿系统,它同调气隙式的唯一区别是动芯式消弧线圈用有载调匝式消弧线圈取代,这种消弧线圈是用原先的

人工调匝消弧线圈改造而成,即采用有载调节开关改变工作绕组的匝数,达到调节电感的目的。其工作方式同调气隙式完全相同,也是采用串联电阻限制谐振过电压。该装置同调气隙式相比,消除了消弧线圈的高噪音,但是却牺牲了补偿效果,消弧线圈不能连续调节,只能离散的分档调节,补偿效果差,并且同样具有过电压水平高,电网中原有方向型接地选线装置不能使用及串联的电阻存在爆炸的危险等缺点,另外该装置比较零乱,它由四部分设备组成(接地变压器,消弧线圈、电阻箱、控制柜),安装施工比较复杂。

调匝式消弧线圈在电网正常运行时,通过实时测量流过消弧线圈电流的幅值,计算出电网当前方式下的对地电容电流,根据预先设定的最小残流值,由控制器调节有载调压分接头到所需要的补偿档位。当发生接地故障后,补偿接地时的电容电流,使故障点的残流可以限制在设定的范围之内。

调容式

主要是在消弧线圈的二次侧并联若干组用可控硅(或真空开关)通断的电容器,用来调节二次侧电容的容抗值。根据阻抗折算原理,调节二次侧容抗值,即可以达到改变一次侧电感电流的要求。调可控硅式

调可控硅式消弧线圈是把高短路阻抗变压器的一次绕组作为工作绕组接入配电网中性点,二次绕组作为控制绕组由2个反向连接的可控硅短接,调节可控硅的导通角由0~180°之间变化,

使可控硅的等效阻抗在无穷大至零之间变化,输出的补偿电流就可在零至额定值之间得到连续无极调节。可控硅工作在与电感串联的无电容电路中,其工况既无反峰电压的威胁,又无电流突变的冲击,因此可靠性得到保障。其特点如下:

(1)、利用可控硅技术,补偿电流在0~100%额定电流范围内连续无级调节,实现大范围精确补偿,还适应了配电网不同发展时期对其容量的不同需要。

(2)、利用短路阻抗作为工作阻抗,伏安特性在0~110%UN范围内保持极佳的线性度,因而可以实现精确补偿。

(3)、该消弧线圈属于随调式,不需要装设阻尼电阻,也不会出现串联谐振,既提高了运行的可靠性,又简化了设备。

(4)发生单相接地故障后该消弧线圈最快5ms内输出补偿电流,从而抑制弧光,防止因弧光引起空气电离而造成相间短路;同时它能有效消除相隔时间很短的连续多次的单相接地故障。(5)、成套装置无传动、转动机构,可靠性高,噪音低,运行维护简单。

阻尼电阻

阻尼电阻是根据电阻在电路中的作用而命名的。有些电路为了防止回路构成等幅震荡,在线路中串联或并联电阻来消耗掉一部分

能引起震荡的能量,这个电阻叫阻尼电阻。

2阻尼电阻作用

为了有效吸收整流变压器二次回路的高次谐波成分,防止输出回路发生谐振,有效保护整流变压器,在整流变压器输出端必须设置阻尼电阻。在任何情况下,绝对不允许将整流变压器输出不经阻尼电阻直接与电场相连。

电除尘器整流变压器匹配阻尼电阻的参数大小,目前国家还没有统一标准。阻尼电阻的额定功率一定要大于其阻值和二次额定电流平方的乘积,并且要留有一定的安全余量。

3现场安装

目前,在现场安装的阻尼电阻,有的安装在整流变压器输出端与高压隔离开关之间,也有的安装在高压隔离开关与电场的高压引入之间,从理论上讲,这2种接法都可以。但考虑到检修、更换阻尼电阻的方便和安全,阻尼电阻接在整流变压器输出与高压隔离开关之间为好,当某一台整流变压器输出端的阻尼电阻需检修或更换时,只要将该电场停电后隔离开关置于“接地”位置,就可以保证阻尼电阻可靠屏蔽,保证人身安全,其余相邻电场可继续运行。因为电除尘器常常是几个电场串联运行,如果把阻尼电阻接于隔离开关和电场高压引入之间,该电场停电后即使隔离开关置于“接地”位置,相邻运行的电场产生的带电离子仍可串到阻尼电阻上。

众所周知,阻尼电阻彻底断开将导致“输出开路”,电场将掉闸,

这种情况十分明显,很好判断。但是当阻尼电阻末端或中间某处脱落,电阻丝末端接近“地”时,从该处对地产生电晕放电,表计反映结果与电场正常运行十分类似。检查设备时要仔细听放电声,如果在阻尼电阻处有放电现象,要及时处理。

接地变压器

接地变压器简称接地变,根据填充介质,接地变可分为油式和干式;根据相数,接地变可分为三相接地变和单相接地变。

1分类

三相接地变

接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈或电阻,此类变压器采用Z型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是,每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流

通,所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右),而普通变压器要大得多。按规程规定,用普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%。Z型变压器则可带90% ~100%容量的消弧线圈,接地变除可带消弧圈外,也可带二次负载,可代替所用变,从而节省投资费用。

单相接地变

单相接地变主要用于有中性点的发电机、Satons变压器的中性点接地电阻柜,以降低电阻柜的造价和体积。

2扩展阅读

我国电力系统中的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。

但是随着电力事业日益的壮大和发展,这种简单的方式已不在满足现在的需求,在城市电网中电缆电路的增多,容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果:1.单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击

穿;造成重大损失。

2.由于持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路。

3.产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。

为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。另外接地变有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流,该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载,所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,当电网发生故障时,只在短时间内通过故障电流。中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判断并短时切除

故障线路,接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用,中性点接地电阻和接地变才会通过零序电流。

根据上述分析,接地变的运行特点是;长时空载,短时过载。接地变是人为的制造一个中性点,用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时,对正序负序电流呈高阻抗,对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。

无功补偿

无功功率补偿,简称无功补偿,在电子供电系统中起提高电网的

功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。

1简介

交流电在通过纯电阻性负载的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功。也就是说没有消耗电能,即为无功功率。当然实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,就有部分电能不做功,就是无功功率,此时的功率因数小于1,为了提高电能的利用率,就要进行无功补偿。

在大系统中,无功补偿还用于调整电网的电压,提高电网的稳定性。

在小系统中,通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照王氏定理:在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此,对于三相电流不平衡的系统,只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器,不但可以将各相的功率因数均补偿至1,而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。

概念

1.无功补偿的原理:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸收能量,而感性负荷释放能量时,容性负荷吸收能量,能量在两种负荷之间交换。这样,感性负荷所吸收的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿,这就是无功补偿的原理。[1]

2.有功功率:有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率,也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。单位:瓦(W)或千瓦(KW)

3.无功功率:无功功率比较抽象,它是用于电路内电场与磁场的交换,并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功,而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备,要建立磁场,就要消耗无功功率。无功功率决不是无用功率,它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场,使转子转动,从而带动机械运动,电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率,才能使变压器的一次线圈产生磁场,在二次线圈感应出电压。因此,没有无功功率,电动机就不会转动,变压器也不能变压,交流接触器不会吸合。单位:乏(var)或千乏(Kvar)

4.感性无功功率:电动机和变压器在能量转换过程中建立交变的磁场,在一个周期内吸收和释放的功率相等,这种功率叫感性无功功率。单位(Kvar)

5.容性无功功率:电容器在交流电网中接通时,在一个周

期内,上半周期的充电功率与下半周期的放电功率相等,而不消耗能量,这种充放电功率叫容性无功功率。单位(Kvar)6.视在功率:纯电阻性电路中电压和电流是同相位的,电压和电流的乘积为有功功率;但在感性或容性电路中,电压和电流有着相位差,所以电压和电流的乘积并不是负荷实际吸收的电功率,而是表面的数值,称为视在功率。单位(KVA)7.无功功率的作用:在正常情况下,用电设备不但要从电源取得有功功率,同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求,用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场,那么,这些用电设备就不能维持在额定情况下工作,用电设备的端电压就要下降,从而影响用电设备的正常运行。从发电机和高压输电线供给的无功功率,远远满足不了负荷的需要,所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率,以保证用户对无功功率的需要,这样用电设备才能在额定电压下工作。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。

8.无功功率对供、用电产生一定的不良影响,主要表现在:

(1)降低发电机有功功率的输出。

(2)降低输、变电设备的供电能力。

(3)造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

(4)造成低功率因数运行和电压下降,使电气设备容量得不到充分发挥。

9.功率因数:电网中的电力负荷如电动机、变压器等,属

于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差,通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。cosφ称为功率因数,又叫力率。功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。

三相功率因数的计算公式为:cosφ=P/S

式中cosφ——功率因数;

P——有功功率,kW;

Q——无功功率,kVar;

S——视在功率,kVA;

U——用电设备的额定电压,V;

I——用电设备的运行电流,A。

功率因数分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数。

(1)自然功率因数:是指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数,或者说用电设备本身所具有的功率因数。自然功率因数的高低主要取决于用电设备的负荷性质,电阻性负荷(白炽灯、电阻炉)的功率因数较高,等于1,而电感性负荷(电动机、电焊机)的功率因数比较低,都小于1。

(2)瞬时功率因数:是指在某一瞬间由功率因数表读出的功率因数。瞬时功率因数是随着用电设备的类型、负荷的大小和电压的高低而时刻在变化。

(3)加权平均功率因数:是指在一定时间段内功率因数的平均值,其计算公式=

/T

10.力率电费:全国供用电规则规定,在电网高峰负荷时,用户的功率因数应达到的标准为:高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户,功率因数为0.90以上,其它100KVA及以上的电力用户和大中型电力排灌站,功率因数为0.85以上;农业用电功率因数为0.80以上。凡功率因数达不到上述规定的用户,供电部门会在其用户使用电费的基础上按一定比例对其加收一部分电费,这部分加收的电费称为力率电费。

11.提高功率因数的方法有两种,一种是改善自然功率因数,另一种是安装人工补偿装置。

原理

无功补偿的基本原理:电网输出的功率包括两部分:一是有功功率:直接消耗电能,把电能转变为机械能、热能、化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;二是无功功率:不消耗电能,只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率(如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能)。

无功补偿的具体实现方式:把具有容性功率负荷的装置与感性功

率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。无功补偿的意义:

⑴补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数。

⑵减少发、供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时,装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW对原有设备而言,相当于增大了发、供电设备容量。因此,对新建、改建工程,应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资。

⑶降低线损,由公式ΔΡ%=(1-cosθ/cosΦ)×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosθ为补偿前的功率因数则:

cosΦ>cosθ,所以提高功率因数后,线损率也下降了,减少设计容量、减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必行。

电网中常用的无功补偿方式包括:

①集中补偿:在高低压配电线路中安装并联电容器组;

②分组补偿:在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器;

③单台电动机就地补偿:在单台电动机处安装并联电容器等。加装无功补偿设备,不仅可使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。

确定无功补偿容量时,应注意以下两点:

①在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。

②功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。

无功就地补偿容量可以根据以下经验公式确定:Q≤UΙ0式中:Q---无功补偿容量(kvar);U---电动机的额定电压(V);Ι0---电动机空载电流(A);但是无功就地补偿也有其缺点:⑴不能全面取代高压集中补偿和低压分组补偿;众所周之,无功补偿按其安装位置和接线方法可分为:高压集中补偿、低压分组补偿和低压就地补偿。其中就地补偿区域最大,效果也好。但它总的电容器安装容量比其它两种方式要大,电容器利用率也低。高压集中补偿和低压分组补偿的电容器容量相对较小,利用率也高,且能补偿变压器自身的无功损耗。为此,这三种补偿方式各有应用范围,应结合实际确定使用场合,各司其职分类

投切

延时投切方式即俗称的"静态"补偿方式。延时投切的目的在于防止过于频繁的动作使电容器造成损坏,更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡,这是很危险的。

延时投切方式用于控制电容器投切的器件可以是投切电容器专用接触器、复合开关或者同步开关(又名选相开关)。

投切电容器专用接触器有一组辅助接点串联电阻后与主接点并

消弧消谐装置与接地变

消弧消谐装置与接地变

接地变的作用 接地变压器简称接地变,根据填充介质,接地变可分为油式和干式;根据相数,接地变可分为三相接地变和单相接地变。 三相接地变:接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线,中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈或电阻,此类变压器采用Z型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是,每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通,所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右),而普通变压器要大得多。按规程规定,用普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%。Z型变压器则可带90% ~100%容量的消弧线圈,接地变除可带消弧圈外,也可带二次负载,可代替所用变,从而节省投资费用。 单相接地变:单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜,以降低电阻柜的造价和体积。 扩展阅读:我国电力系统中,的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。 但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果。 1)单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。 2)由于持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路。 3)产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。另外接地变有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流,该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载,所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,

消弧、接地变使用说明书 --中文

Sieyuan? 环氧浇注干式消弧线圈、接地变压器 使 用 说 明 书 思源电气股份有限公司 SIEYUAN ELECTRIC CO.,LTD

警告! 对于消弧线圈: 对短时运行的分接,必须在铭牌所标明的允许运行时间内运行。 对于接地变压器: 额定中性点电流的运行时间不得超过銘牌规定的运行时间。

1 适用范围 本说明书适用于额定容量5000kV A及以下,电压等级35kV及以下的环氧浇注干式消弧线圈(以下简称消弧线圈)以及无励磁调压环氧浇注干式接地变压器(以下简称接地变压器)的运输、储存、安装、运行及维护。 消弧线圈是用来补偿中性点绝缘系统发生对地故障时产生的容性电流的单相电抗器。在三相系统中接在电力变压器或接地变压器的中性点与大地之间。 接地变压器(中性点耦合器)为三相变压器(或三相电抗器),常用来为系统不接地的点提供一个人工的可带负载的中性点,以供系统接地用。该产品中性点连接到消弧线圈或电阻,然后再接地。可带有连续额定容量的二次绕组,可作为站(所)用电源。 2 执行标准 GB10229 《电抗器》 GB6450 《干式电力变压器》 GB1094 《电力变压器》 IEC289 《电抗器》 3产品型号标志 3.1 消弧线圈 □—□/ □ 电压等级(kV) 额定容量(kVA) 产品型号字母(见下表) 产品型号字母的排列顺序及涵义

3.2 接地变压器 D K S C-□-□/□ 一次额定电压(kV) 二次额定容量(kVA) 一次额定容量(kVA) 浇注“成”型固体 三相 接地变压器 4 使用条件 4.1 安装地点:户内。 4.2 海拔高度:≤1000m。 4.3 环境温度:-25℃~+40℃。 4.4 冷却方式: 空气自冷(AN)和强迫风冷(AF)两种。 4.5 绝缘耐热等级:F级。 4.6 当产品运行在环境温度低于-25℃时,必须加装辅助加热装置,以保证产品在-25℃以上的环境下运行。 4.7 产品四周需保证有良好的通风能力。当产品安装在地下室或其它空间受限制的场所时,应增设散热通风装置,保证有足够的通风量。一般地,每1kW损耗必须有2~4m3/min的通风量。 4.8 若超出以上使用条件时,均应按GB6450《干式电力变压器》的有关规定做适当的定额调整。 5 装卸 5.1 起吊产品可采用起重机、汽车或叉车等设备。 5.2 起吊有包装箱产品时: 5.2.1 对于起吊毛重≤3000kg的6、10kV产品,应在包装箱的四下角枕木处挂钢丝绳起吊; 5.2.2 对于起吊毛重>3000kg或35kV的产品,应将包装箱上盖去掉,直接起吊产品; 5.2.3 对于毛重≤3000kg的产品,可以使用叉车,装卸或短距离运输。其余情况下,严禁使用叉车进行以上操作。

接地变、消弧线圈安装作业指导书

彩虹桥66kV变电站新建工程 接地变、消弧线圈安装作业指导书 启辰电力工程有限责任公司 彩虹桥66kV变电站新建工程施工项目部

批准: 日期: 年月日审核: 日期: 年月日编写: 日期: 年月日 目录

1. 适用范围 (1) 2. 编写依据 (1) 3. 作业流程 (2) 3.1作业(工序)流程图 (2) 图3-1作业流程图 (2) 4. 安全风险辨析与预控 (2) 注:对存在风险且控制措施完善填写“√”,存在风险而控制措施未完善填写“×”,不存在风险则填写“―”,未检查项空白。 (2) 5. 作业准备 (3) 5.1 人员配备 (3) 5.2 主要工器具及仪器仪表配置 (3) 6.作业方法 (3) 6.1施工准备 (3) 6.2设备基础安装及检查 (3) 6.3设备开箱检查 (3) 6.4开关柜安装 (4) 6.4.1开关柜及柜内设备与各构件间连接应牢固; (4) 7. 质量控制措施 (4)

1. 适用范围 本作业指导书适用于110kV电压等级以下的作业施工,频率为50Hz油浸式、干式互感器、避雷器及支柱绝缘子安装作业,其它电压等级可参照执行。 式、SF 6 2. 编写依据

3. 作业流程 3.1作业(工序)流程图 图3-1作业流程图 4. 安全风险辨析与预控 施工单位检查人:监理单位检查人: 日期:日期: 注:对存在风险且控制措施完善填写“√”,存在风险而控制措施未完善填写“×”,不存在风

险则填写“―”,未检查项空白。 5. 作业准备 5.1 人员配备 5.2 主要工器具及仪器仪表配置 6.作业方法 6.1施工准备 6.1.1技术准备:按规程、厂家安装说明书、图纸、设计要求及施工措施对施工人员进行技术交底,交底要有针对性; 6.1.2人员组织:技术负责人:邹宏;安装负责人:张文革;安全质量负责人:季鹏;和工作人员郑凤海、于宏伟、曲久利、; 6.1.3机具的准备:按施工要求准备机具并对其性能及状态进行检查和维护; 6.2设备基础安装及检查 6.2.1根据设备到货的实际尺寸,核对土建基础是否符合要求,包括位置、尺寸等,底架横向中心线误差不大于10mm,纵向中心线偏差相间中心偏差不大于5 mm。 6.2.2设备底座基础安装时,要对基础进行水平调整及对中,可用水平尺调整,用粉线和卷尺测量误差,以确保安装位置符合要求,要求水平误差≤2mm,中心误差≤5mm。 6.3设备开箱检查 6.3.1接地变、消弧线圈柜卸车就位过程中应采取防震、防潮、防止框架变形和漆面受损等安全

kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、接地变压器

(20015年版) 10kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、 接地变压器 通用技术规范 (编号:1013001/002/003-0010-00) 本规范对应的专用技术规范目录

标准技术规范使用说明 1、本标准技术规范分为通用部分、专用部分。 2、项目单位根据需求选择所需设备的技术规范,技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。 3、项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分,项目单位应填写专用部分“表6项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部(招投标管理中心)公章,与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会: ①改动通用部分条款及专用部分固化的参数; ②项目单位要求值超出标准技术参数值; ③需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后,对专用部分的修改形成“项目单位技术差异表”,放入专用部分表6中,随招标文件同时发出并视为有效,否则将视为无差异。 4、对扩建工程,项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5、技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式,不得随意更改。 6、投标人逐项响应技术规范专用部分中“1标准技术参数表”、“2项目需求部分”和“3投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分,应严格按招标文件技术规范专用部分的“招标人要求值”一栏填写相应的投标人响应部分的表格。投标人还应对项目需求部分的“项目单位技术偏差表”中给出的参数进行响应。“项目单位技术偏差表”与“标准技术参数表”和“使用条件表”中参数不同时,以偏差表给出的参数为准。投标人填写技术参数和性能要求响应表时,如有偏差除填写“表

消弧线圈接地方式

长期以来,我国6~35KV(含66KV)的电网大多采用中性点不接地的运行方式。此类运行方式的电网在发生单相接地时,故障相对地电压降为零,非故障相的对地电压将升高到线电压(UL),但系统的线电压维持不变。因此国家标准规定这类电网在发生单相接地故障后允许短时间(2小时)带故障运行,所以大大提高了该类电网的供电的可靠性。 现有的运行规程规定:“中性点非有效接地系统发生单相接地故障后,允许运行两小时”,但规程未对“单相接地故障”的概念加以明确界定。如果单相接地故障为金属性接地,则故障相的电压降为零,其余两健全相对地电压升高至线电压,这类电网的电气设备在正常情况下都应能承受这种过电压而不损坏。但是,如果单相接地故障为弧光接地,则会在系统中产生最高值达3.5倍相电压的过电压,这样高的过电压如果数小时作用于电网,势必会造成电气设备内绝缘的积累性损伤,如果在健全相的绝缘薄弱环节造成绝缘对地击穿,将会引发成相间短路的重大事故。 一、相接地电容电流的危害 中性点不接地的高压电网中,单相接地电容电流的危害主要体现在以下四个方面: 1.弧光接地过电压的危害 当电容电流一旦过大,接地点电弧不能自行熄灭。当出现间歇性电弧接地时,产生弧光接地过电压,这种过电压可达相电压的3~5倍或更高,它遍布于整个电网中,并且持续时间长,可达几个小时,它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节,而且对整个电网绝缘都有很大的危害。 2.造成接地点热破坏及接地网电压升高 单相接地电容电流过大,使接地点热效应增大,对电缆等设备造成热破坏,该电流流入大地后由于接地电阻的原因,使整个接地网电压升高,危害人身安全。 3.交流杂散电流危害 电容电流流入大地后,在大地中形成杂散电流,该电流可能产生火花,引燃瓦斯爆炸等,可能造成雷管先期放炮,并且腐蚀水管、气管等。 4.接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸 二、消弧线圈的作用 电网安装消弧线圈后,发生单相接地时消弧线圈产生电感电流,该电感电流补偿因单相接地而形成的电容电流,使得接地电流减小,同时使得故障相恢复电压速度减小,治理电容电流过大所造成的危害。同时由于消弧线圈的嵌位作用,它可以有效的防止铁磁谐振过电压的发生概率。 三、消弧线圈接地方式存在的一些问题:

接地变压器及消弧线圈自动调谐及接地选线成套装置

在系统中,如果变压器绕组为Y接法,有中性点引出,不需要使用接地变压器;如果变压器绕组为△接法,无中性点引出,在选用消弧接地装置时,就必须用接地变压器引出中性点。接地变压器的作用就是人为的为系统提供一个中性点。 接地变专为消弧线圈所设,一般消弧线圈装设在小电流接地系统的变压器三角形侧,用来补偿电网单相接地时的接地电容电流。但变压器的三角形侧没有中性点,接地变就是为安装消弧线圈提供人为中性点的。 我国电力系统中的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。由于该运行方式简单、投资少,所以在我国电网初期阶段一直采用这种运行方式,并起到了很好的作用。但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果。 1)、单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。信息来源:http://365zhanlan.co 2)、由于持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路; 3)、产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸; 这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。为了解决这样的办法。接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。信息来源:https://www.doczj.com/doc/5d13887850.html, 另外接地变有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。也既当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流。该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。 接地变的工作状态,由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载。所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,当电网发生故障时,只在短时间内通过故障电流,中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路,接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用,其中性点接地电阻和接地变才会通过IR= U/(R1+R2)(其中U为系统相电压,R1为中性点接地电阻,R2为接地故障回路附加电阻)的零序电流。根据上述分析,接地变的运行特点是;长时空载,短时过载。信息来 源:https://www.doczj.com/doc/5d13887850.html, 总之,接地变是人为的制造一个中性点,用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时,对正序负序电流呈高阻抗,对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型

光伏电站消弧线圈接地变成套装置技术规范书

35kV消弧线圈接地变成套装置 (精编) 编 辑 前 可 删 除 此 页 特点:内容简洁轮廓清晰 (花费了太多时间) 收取一点点费用请不要介意

三峡新能源皮山县光伏电站一期20MWp工程35kV消弧线圈接地变成套装置 技术规范书 中国电力工程顾问集团 华北电力设计院工程有限公司 2012年11月 中国·北京

目录 1 总则 (1) 2 标准和规范 (2) 3 设计和运行条件 (3) 4 技术特性要求 (4) 5 供货范围 (8) 6 交货进度 (10) 7 性能验收试验 (11) 8 差异表 (13) 9 技术服务、设计联络、工厂检验和监造 (14)

1 总则 1.1 本技术规范书适用于三峡新能源皮山县光伏电站一期20MWp工程的35kV消弧线圈接地变成套装置(含接地变柜、消弧线圈柜及外壳等),它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2投标人须仔细阅读包括本技术规范在内的招标文件阐述的全部条款。投标人提供的产品应符合招标文件所规定的要求,投标人亦可以推荐符合本招标文件要求的类似定型产品,但必须提供详细的技术偏差。如有必要,也可以在技术投标文件中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。 1.3本招标文件技术规范提出了对消弧线圈接地变成套装置的技术参数、性能、结构、试验等方面的技术要求。投标人保证消弧线圈接地变成套装置的包装、标志、运输和保管满足技术规范书的要求;投标人保证消弧线圈接地变成套装置运输外形限制尺寸满足技术规范书的要求。 1.4本招标文件提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也未充分引述有关标准和规范的条文,投标人应提供符合本技术规范引用标准的最新版本标准和本招标文件技术要求的全新产品,如果所引用的标准之间不一致或本招标文件所使用的标准如与投标人所执行的标准不一致时,按要求较高的标准执行。 1.5如果投标人没有以书面形式对本招标文件技术规范的条文提出差异,则意味着投标人提供的设备完全符合本招标文件的要求。如有与本招标文件要求不一致的地方,必须逐项在“技术偏差表”中列出。如果没有不一致的地方,必须在“技术偏差表”中写明为“无偏差”。 1.6本招标文件技术规范将作为订货合同的附件,与合同具有同等的法律效力。本招标文件技术规范未尽事宜,由合同签约双方在合同谈判时协商确定。 1.7 本技术规范中涉及有关商务方面的内容,如与招标文件的商务部分有矛盾时,以商务部分为准。

细说--接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择

接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择 1问题提出 随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加,许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所,一次侧采用电压110kV进线,随着城网改造中杆线下地,城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定,3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时,应采用消弧线圈接地方式。一般的110/10kV变电所,其变压器低压侧为△接线,系统低压侧无中性点引出,因此,在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。 210kV中性点不接地系统的特点 选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题,它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点:当一相发生金属性接地故障时,接地相对地电位为零,其它两相对地电位比接地前升高√3倍,一般情况下,当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大,发出接地信号,值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障,保证连续不间断供电。 3系统对地电容电流超标的危害 实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题,随着电缆出线增多,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,当系统电容电流大于10A后,将带来一系列危害,具体表现如下: 3.1当发生间歇弧光接地时,可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压,引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏,使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。 3.2配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍,时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断,严重威胁着配电网的安全可靠性。 3.3当有人误触带电部位时,由于受到大电流的烧灼,加重了对触电人员的伤害,甚至伤亡。 3.4当配电网发生单相接地时,电弧不能自灭,很可能破坏周围的绝缘,发展成相间短路,造成停电或损坏设备的事故;因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。 3.5配电网对地电容电流增大后,对架空线路来说,树线矛盾比较突出,尤其是雷雨季节,因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。 4单相接地电容电流的计算 4.1空载电缆电容电流的计算方法有以下两种: (1)根据单相对地电容,计算电容电流(见参考文献2)。 Ic=√3×UP×ω×C×103(4-1) 式中:UP━电网线电压(kV) C━单相对地电容(F) 一般电缆单位电容为200-400pF/m左右(可查电缆厂家样本)。 (2)根据经验公式,计

变电站kV消弧线圈接地调节方式及故障处理

变电站 10kV消弧线圈接地调节方式及故障处理 随着电网规模的扩大,变电站 10kV 出线增多以及电缆的广泛使用.系统发生单相接地引起的电容电流随之增大。新颁标准规定:10kV系统(含架空线路1单相接地故障电流大于l0A而又需要在接地故障条件下运行时应采用消弧线圈接地方式。因此在变电站安装消弧线圈能减小故障点的残余电流。抑制间歇性弧光过电压及谐振过电压。对保证系统安全供电起到显著的作用。 一、变电站中性点接地方式的比较 1.1中性点不接地方式 该中性点接地方式比较经济、简便在接地电容电流较小的条件下。系统发生单相接地时的接地。电弧瞬间熄灭。系统可带故障运行2h。供电可靠性相对较高。故世界各地不少中压电网仍在采用不过在许多情况。中性点不接地仅为一种过渡方式。随着电网的发展。当接地电容电流接近或达到某一临界值(一般为10A)时,往往会因间歇电弧接地过电,接地电弧无法自动熄灭。容易发展成两相短路跳闸,导致事故范围进一步扩大。 1.2中性点经小电阻接地方式 该方式的优点是:容易检出单相接地故障线路。永久接地时切除速度快。在消除间歇电弧过电压、防止谐振过电压等方面有优势。缺点在于跳闸率高。断路器作负担重。瞬时性接地也跳闸。易造成用户短时停电。供电可靠性不高。另外,短路电流冲击对电缆绝缘造成的损伤较大。对电子通信设备的电磁干扰也比较严重。若故障不能及时跳开.电弧有可能连带烧 毁同一电缆沟里的其他相邻电缆。从而扩大事故,造成火灾。 1.3 中性点经消弧线圈接地方式 当发生单相接地时。由于消弧线圈产生的感性电流补偿了故障点的电容电流。使故障点的残流变小。从而达到自然熄弧,防止事故扩大甚至消除事故的目的运行经验表明。消弧线圈对抑制间隙性弧光过电压和铁磁谐振过电压。降低线路的事故跳闸率。减少人身伤亡及设备的损坏都有明显的作用。 综上所述,变电站理想的中性点接地方式是:采用快速动作的消弧线圈作为接地设备。对瞬时性单相接故障,能快速补偿,正确识别故障消除并迅速退出补偿。对非瞬时性单相接地故障,系统在消弧线圈补偿的同时在很短的时间 (远小于10s)内能正确判断接地线路,将故障线路切除.从而提高配电网的供电可靠性。

主变低压侧中性点“接地变 消弧线圈”接线方式改为“接地变 小电阻”的必要性和可行性调研

主变低压侧中性点“接地变+消弧线圈”接线方式改为“接地变+小电阻”的必要性和可行性调研 当中性点不接地系统发生单相接地故障时线电压三角 形保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比 较小一些,瞬时性的接地故障能够自行消失这对提高供电 可靠性,减少停电事故是非常有效的。从我们(50MW)电站的情况来说,运行环境并不是很恶劣,出线缆也并不是很多,只有三条出线缆路,如果要改为经小电阻接地的话, 那每次接地发生瞬间就会跳闸,造成供电可靠性就会下降;消弧线圈接地改成小电阻接地,主要是由于运行的线路比 较长,翻山越岭经常坐着受到天气的状况影响或者说线路 比较多,两个小时之内查不到接地,只是这种情况下才应 该改,别的情况下不应该改,如就只是接地电流比较大可 以选择并联消弧线圈的这种方式来消除,暂时不应该用接 地电阻。因为有两点:一是我站(50MW)电站线缆距离短;二是出线缆并不多,也不受天气状况的影响,线缆接地比 较好查。 随着电力事业日益的壮大和发展,这种方式已不满足电 网要求,现在的电网中电缆电路增多,电容电流增大;此 时接地电阻不可能瞬间熄灭,就会产生(1)电弧接地过电压,一但时间过长会对电气设备的绝缘造成极大的危害, 在绝缘薄弱处形成击穿,造成重大损失。(2)电弧造成空

气离解,破坏周围空气的绝缘,容易发生相间短路。严重 威胁电网设备的安全运行。 为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电压、电流,使接地保护可靠动作,为了解决这样的办法,接地 变就人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般 很小。另外接地变压器有电磁特性,对正序、负序电流呈 高阻抗,绕组中流过很小的励磁电流。由于每个铁芯柱上 两段绕组绕向相反,同心柱上量绕组流过相等的零序电流 呈低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生 接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流。该 绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,面对零序电流来说, 由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。由于很多 接地变压器只提供中性点接地小电阻,而不需带负载。所 以很多接地变压器是属于无二次的,接地变压器在电网正 常运行时,接地变压器相当于空载状态。但是,当电网发 生故障时,只是在短时间内通过故障电流,中性点经小电 阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判 断并短时切除故障线路,接地变压器只在接地故障至故障 线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用。

接地变压器简称接地变

接地变压器简称接地变,根据填充介质,接地变可分为油式和干式;根据相数,接地变可分为三相接地变和单相接地变。 三相接地变:接地变压器的作用是在系统为△型接线或Y型接线中性点无法引出时,引出中性点用于加接消弧线圈或电阻,此类变压器采用Z型接线(或称曲折型接线),与普通变压器的区别是,每相线圈分成两组分别反向绕在该相磁柱上,这样连接的好处是零序磁通可沿磁柱流通,而普通变压器的零序磁通是沿着漏磁磁路流通,所以Z型接地变压器的零序阻抗很小(10Ω左右),而普通变压器要大得多。按规程规定,用普通变压器带消弧线圈时,其容量不得超过变压器容量的20%。Z型变压器则可带90% ~100%容量的消弧线圈,接地变除可带消弧圈外,也可带二次负载,可代替所用变,从而节省投资费用。 单相接地变:单相接地变主要用于有中性点的发电机、变压器的中性点接地电阻柜,以降低电阻柜的造价和体积。 扩展阅读:我国电力系统中,的6kV、10kV、35kV电网中一般都采用中性点不接地的运行方式。电网中主变压器配电电压侧一般为三角形接法,没有可供接地电阻的中性点。当中性点不接地系统发生单相接地故障时,线电压三角形仍然保持对称,对用户继续工作影响不大,并且电容电流比较小(小于10A)时,一些瞬时性接地故障能够自行消失,这对提高供电可靠性,减少停电事故是非常有效的。但是随着电力事业日益的壮大和发展,这中简单的方式已不在满足现在的需求,现在城市电网中电缆电路的增多,电容电流越来越大(超过10A),此时接地电弧不能可靠熄灭,就会产生以下后果。 1)单相接地电弧发生间歇性的熄灭与重燃,会产生弧光接地过电压,其幅值可达4U(U为正常相电压峰值)或者更高,持续时间长,会对电气设备的绝缘造成极大的危害,在绝缘薄弱处形成击穿;造成重大损失。 2)由于持续电弧造成空气的离解,破坏了周围空气的绝缘,容易发生相间短路。3)产生铁磁谐振过电压,容易烧坏电压互感器并引起避雷器的损坏甚至可能使避雷器爆炸。这些后果将严重威胁电网设备的绝缘,危及电网的安全运行。 为了防止上述事故的发生,为系统提供足够的零序电流和零序电压,使接地保护可靠动作,需人为建立一个中性点,以便在中性点接入接地电阻。接地变压器(简称接地变)就在这样的情况下产生了。接地变就是人为制造了一个中性点接地电阻,它的接地电阻一般很小(一般要求小于5欧)。另外接地变有电磁特性,对正序负序电流呈高阻抗,绕组中只流过很小的励磁电流。由于每个铁心柱上两段绕组绕向相反,同心柱上两绕组流过相等的零序电流呈现低阻抗,零序电流在绕组上的压降很小。即当系统发生接地故障时,在绕组中将流过正序、负序和零序电流,该绕组对正序和负序电流呈现高阻抗,而对零序电流来说,由于在同一相的两绕组反极性串联,其感应电动势大小相等,方向相反,正好相互抵消,因此呈低阻抗。由于很多接地变只提供中性点接地小电阻,而不需带负载,所以很多接地变就是属于无二次的。接地变在电网正常运行时,接地变相当于空载状态。但是,当电网发生故障时,只在短时间内通过故障电流。中性点经小电阻接地电网发生单相接地故障时,高灵敏度的零序保护判断并短时切除故障线路,接地变只在接地故障至故障线路零序保护动作切除故障线路这段时间内起作用,中性点接地电阻和接地变才会通过零序电流。 根据上述分析,接地变的运行特点是;长时空载,短时过载。 接地变是人为的制造一个中性点,用来连接接地电阻。当系统发生接地故障时,对正序负序电流呈高阻抗,对零序电流呈低阻抗性使接地保护可靠动作。

变电所设计中接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择

1问题提出 随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加,许多地方正在城区建设 110/10kV终端变电所,一次侧采用电压110kV进线,随着城网改造中杆线下地,城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定,3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时,应采用消弧线圈接地方式。一般的110/10kV变电所,其变压器低压侧为△接线,系统低压侧无中性点引出,因此,在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。 2 10kV中性点不接地系统的特点 选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题,它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点:当一相发生金属性接地故障时,接地相对地电位为零,其它两相对地电位比接地前升高√3倍,一般情况下,当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大,发出接地信号,值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障,保证连续不间断供电。 3系统对地电容电流超标的危害 实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题,随着电缆出线增多,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,当系统电容电流大于10A后,将带来一系列危害,具体表现如下: 3.1当发生间歇弧光接地时,可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压,引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏,使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。 3.2 配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍,时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断,严重威胁着配电网的安全可靠性。 3.3 当有人误触带电部位时,由于受到大电流的烧灼,加重了对触电人员的伤害,甚至伤亡。 3.4 当配电网发生单相接地时,电弧不能自灭,很可能破坏周围的绝缘,发展成相间短路,造成停电或损坏设备的事故;因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。 3.5 配电网对地电容电流增大后,对架空线路来说,树线矛盾比较突出,尤其是雷雨季节,因单相接地引起的短路跳闸事故占很大比例。

接地变使用说明书

目录 CONTENTS 1 产品概述 2 产品型号 3 使用条件 4 技术参数 5 产品运输及起吊 6 产品验收及保管 7 产品安装 8 现场交接试验 9 产品试运行 10 产品维护 11 安全注意事项 HEBEIXUHUI

1 产品概述 接地变压器通常用来为无中性点的系统提供一个人为的可带负载的中性点。该中性点可以直接接地,也可以经电抗器、电阻器或消弧线圈接地;接地变压器还可以带一个连续使用的二次绕组(低压绕组)作为变电站站用电源。 本产品是经消弧线圈接地。该系列产品具有低损耗、低噪声、低温升、低局放、免维护以及安全可靠等特点,其性能达到国内同类产品先进水平,在各个领域或系统得到了广泛应用,受到了一致好评。 2 产品型号 二次额定电压(kV) 二次额定容量(kVA) 一次额定电压(kV) 一次额定容量(kVA) 环氧树脂浇注成型 三相 空气 接地 3 使用条件 3.1 海拔高度 海拔不超过1000m(可按需特制) 3.2 环境温度及湿度 环境温度:-10℃~+40℃(可按需特制) 空气相对湿度:不大于95% 3.3 防护等级 产品防护等级:IP21~IP55 3.4 冷却方式 冷却方式有空气自冷(AN)和强迫风冷(AF)两种。

3.5 安装环境 环氧树脂绝缘干式接地变一般为户内式。应安装在场地清洁,通风良好的户内场所。如果安装在地下室或开关柜等空间受限的场所,应有足够的通风量,一般每1kW损耗应有≥4m3/min的通风量。 4 技术参数 标准:GB10229、GB6450、GB1094 容量:2500kVA及以下 电压等级:35kV及以下 分接范围:±2*2.5%、±5%等 相数:三相 频率:50Hz或60Hz 联结组别:ZN,yn11 、ZN,yn1、ZN等 绝缘等级:F级,长期运行温升限值100K 阻抗电压、空载损耗及负载损耗等按相应的国家标准。 5 运输及起吊 5.1 产品运输 5.1.1产品可用火车、轮船、汽车等交通工具运输,装运产品的厢、舱应清洁,无污染物。 5.1.2产品装运应符合运输规程要求,需将产品安放牢固,运输过程中不允许出现摇晃、碰撞、移动和过度倾斜现象;不得绑拉线圈、垫块、引线等易损部件。 5.1.3 产品运输过程中应有防雨及防潮措施。 5.2 产品起吊 5.2.1 装卸时应严格按照装卸规程。 5.2.2 吊装时分三种情形: (1)吊装产品器身时,应使用器身上的所有吊环起吊,起吊钢丝绳之间的夹角不得大于60°,如图1所示。 (2)吊装带外壳产品时,要使用外壳上方的吊环,起吊钢丝绳之间的夹角不得大于60°,如图2所示。

接地变及消弧线圈

变电所设计中接地变、消弧线圈及自动补偿装置原理和 选择 北极星电力网技术频道作者: 2009-7-1 13:12:49 (阅2967次) 所属频道: 电网关键词: 消弧线圈中性点不接地 摘要:本文分析了10kV中性点不接地系统的特点,以及系统对地电容电流超标的危害,给出了电容电流的计算方法,对传统消弧线圈接地系统在运行中存在的问题进行了简要分析,重点阐述了自动跟踪消弧线圈成套装置的工作原理和性能特点,以及有关技术参数的选择和配置。 1、问题提出 随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加,许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所,一次侧采用电压110kV进线,随着城网改造中杆线下地,城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线,10kV 配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定,3—66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时,应采用消弧线圈接地方式。一般的110/10kV变电所,其变压器低压侧为△接线,系统低压侧无中性点引出,因此,在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。 2、10kV中性点不接地系统的特点 选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题,它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。并

直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。10kV中性点不接地系统(小电流接地系统)具有如下特点:当一相发生金属性接地故障时,接地相对地电位为零,其它两相对地电位比接地前升高√3倍,一般情况下,当发生单相金属性接地故障时,流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大,发出接地信号,值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障,保证连续不间断供电。 3、系统对地电容电流超标的危害 实践表明中性点不接地系统(小电流接地系统)也存在许多问题,随着电缆出线增多,10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加,当系统电容电流大于10A后,将带来一系列危害,具体表现如下:(1)当发生间歇弧光接地时,可能引起高达3.5倍相电压(见参考文献1)的弧光过电压,引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏,使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。 (2)配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍,时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断,严重威胁着配电网的安全可靠性。 (3)当有人误触带电部位时,由于受到大电流的烧灼,加重了对触电人员的伤害,甚至伤亡。 (4)当配电网发生单相接地时,电弧不能自灭,很可能破坏周围的绝缘,发展成相间短路,造成停电或损坏设备的事故;因小动物造成单相接地而引起相间故障致使停电的事故也时有发生。

消弧线圈接地变无功补偿

消弧线圈 电力系统输电线路经消弧线圈接地,为小电流接地系统的一种,当单相出现短路故障时,流经消弧线圈的电感电流与流过的电容电流相加为流过断路接地点的电流,电感电容上电流相位相差180度,相互补偿。当两电流的量值小于发生电弧的最小电流时,电弧就不会发生,也不会出现谐振过电压现象。10-63KV电压等级下的电力线路多属于这种情况。 1发展过程 消弧线圈早期采用人工调匝式固定补偿的消弧线圈,称为固定补偿系统。固定补偿系统的工作方式是:将消弧线圈整 定在过补偿状态,其过补程度的大小取决于电网正常稳态运行时不使中性点位移电压超过相电压的15%,之所以采用过补偿是为了避免电网切除部分线路时发生危险的串联谐振过电压。因为如整定在欠补偿状态,切除线路将造成消弧线圈电容电流减少,可能出现全补偿或接近全补偿的情况。但是这种装置运行在过补偿状态当电网中发生了事故跳闸或重合等参数变化时脱谐度无法控制,以致往往运行在不允许的脱谐度下,造成中性点过电压,三相电压对称遭到破坏。可见固定补偿方式很难适应变动比较频繁的电网,这种系统已逐渐不再使用。取代它的是跟踪电网电容电流自动调谐的装置,这类装置又分为两种,一种称之为随动式补偿系统。随动式补偿系统的工作方式是:自动跟踪电网电容电

流的变化,随时调整消弧线圈,使其保持在谐振点上,在消弧线圈中串一电阻,增加电网阻尼率,将谐振过电压限制在允许的范围内。当电网发生单相接地故障后,控制系统将电阻短接掉,达到最佳补偿效果,该系统的消弧线圈不能带高压调整。另一种称之为动态补偿系统。动态补偿系统的工作方式是:在电网正常运行时,调整消弧线圈远离谐振点,彻底避免串联谐振过电压和各种谐振过电压产生的可能性,当电网发生单相接地后,瞬间调整消弧线圈到最佳状态,使接地电弧自动熄灭。这种系统要求消弧线圈能带高电压快速调整,从根本上避免了串联谐振产生的可能性,通过适当的控制,该系统是唯一可能使电网中原有的功率方向型单相接地选线装置继续使用的系统。中国主要产品有自动补偿的消弧线圈国内主要有五种产品,分别是调气隙式,调匝式,调容式,高短路阻抗变压器式和偏磁式。 2作用原理 消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后,故障点流过电容电流,消弧线圈提供电感电流进行补偿,使故障点电流降至10A 以下,有利于防止弧光过零后重燃,达到灭弧的目的,降低高幅值过电压出现的几率,防止事故进一步扩大。 当消弧线圈正确调谐时,不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率,还可以有效的抑制过电压的辐值,同时也最大限度的减小了故障点热破坏作用及接地网的电压等。所谓正确调谐,即

kV消弧线圈接地变压器专用技术规范

10kV/250kVA消弧线圈接地变压器 专用技术规范 2015年12 月 目录 1 标准技术参数表 ........................................................................................................ 错误!未定义书签。 2 项目需求部分 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。 货物需求及供货范围一览表................................................................................ 错误!未定义书签。 必备的备品备件、专用工具和仪器仪表供货表................................................ 错误!未定义书签。 图纸资料提交单位 ............................................................................................... 错误!未定义书签。 工程概况 ............................................................................................................... 错误!未定义书签。

10kV接地变、消弧线圈及成套装置培训教材(技术规范具体使用说明初稿)

10kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、接地变压 器装置培训教材专项部分 1 概述 本章主要介绍2009年国家电网公司66~500kV变电站用10kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、接地变压器装置物资采购标准的总体概况,它由一本通用技术规范和三本专用技术规范构成,通用技术规范中包含了所有10kV消弧线圈接地变成套装置、消弧线圈、接地变压器装置通用的技术条件和参数。专用技术规范是针对各具体产品所提的技术条件和参数要求,每一本专用部分对应多种产品,如下表所示。 序号名称编号110kV消弧线圈接地变成套装置1013001-0010-01 210kV接地变压器1013002-0010-01 310kV消弧线圈1013003-0010-01 三本专用技术规范分别对应10kV消弧线圈接地变成套装置、10kV接地变压器装置、10kV消弧线圈装置三类产品,原则上是参考《国家电网公司输变电工程通用设备(2008年版)》中有关“消弧线圈、接地变及成套装置”章节对三类产品的规定来进行产品类别划分的,但也根据专家组的意见进行了一些修改。最终产品类别的划分、技术要求和参数选择都是经过专家组多次开会讨论,并征求了大多网省公司和设计院的意见之后确定的。 物资采购标准中将接地变消弧线圈装置划分为10kV消弧线圈接地变成套装置、10kV接地变压器装置、10kV消弧线圈装置三个产品类别。在10kV消弧线圈装置中根据其容量分为三种型号;在10kV接地变压器装置中根据其容量及有无带二次侧容量分为六种型号;在10kV消弧线圈接地变成套装置中根据10kV 消弧线圈装置容量分为三大种型号,再根据10kV消弧线圈装置三大种容量下分为七小种10kV接地变压器装置型号。10kV消弧线圈装置、10kV消弧线圈接地变成套装置根据10kV消弧线圈装置的调节方式又分为三种。在选择10kV消弧线圈装置、10kV消弧线圈接地变成套装置时,容量与调节方式应各选其一,不可或缺。 10kV消弧线圈装置的容量包括315、630、1000kV A三种。10kV接地变压

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