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科普知識
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格蘭頭

消弧線圈和消弧消諧及過電壓保護裝置

發布日期:2022-04-17 點擊率:130

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  長期以來,我國6~35KV(含66KV)的電網大多采用中性點不接地的運行方式。此類運行方式的電網在發生單相接地時,故障相對地電壓降為零,非故障相的對地電壓將升高到線電壓(UL),但系統的線電壓維持不變。因此國家標準規定這類電網在發生單相接地故障后允許短時間(2小時)帶故障運行,所以大大提高了該類電網的供電的可靠性。 
  現有的運行規程規定:“中性點非有效接地系統發生單相接地故障后,允許運行兩小時”,但規程未對“單相接地故障”的概念加以明確界定。如果單相接地故障為金屬性接地,則故障相的電壓降為零,其余兩健全相對地電壓升高至線電壓,這類電網的電氣設備在正常情況下都應能承受這種過電壓而不損壞。但是,如果單相接地故障為弧光接地,則會在系統中產生最高值達3.5倍相電壓的過電壓,這樣高的過電壓如果數小時作用于電網,勢必會造成電氣設備內絕緣的積累性損傷,如果在健全相的絕緣薄弱環節造成絕緣對地擊穿,將會引發成相間短路的重大事故。 
  
  一、相接地電容電流的危害 
  
  中性點不接地的高壓電網中,單相接地電容電流的危害主要體現在以下四個方面: 
  1.弧光接地過電壓的危害 
  當電容電流一旦過大,接地點電弧不能自行熄滅。當出現間歇性電弧接地時,產生弧光接地過電壓,這種過電壓可達相電壓的3~5倍或更高,它遍布于整個電網中,并且持續時間長,可達幾個小時,它不僅擊穿電網中的絕緣薄弱環節,而且對整個電網絕緣都有很大的危害。 
  2.造成接地點熱破壞及接地網電壓升高 
  單相接地電容電流過大,使接地點熱效應增大,對電纜等設備造成熱破壞,該電流流入大地后由于接地電阻的原因,使整個接地網電壓升高,危害人身安全。 
  3.交流雜散電流危害 
  電容電流流入大地后,在大地中形成雜散電流,該電流可能產生火花,引燃瓦斯爆炸等,可能造成雷管先期放炮,并且腐蝕水管、氣管等。 
  4.接地電弧引起瓦斯煤塵爆炸 
  
  二、消弧線圈的作用 
  
  電網安裝消弧線圈后,發生單相接地時消弧線圈產生電感電流,該電感電流補償因單相接地而形成的電容電流,使得接地電流減小,同時使得故障相恢復電壓速度減小,治理電容電流過大所造成的危害。同時由于消弧線圈的嵌位作用,它可以有效的防止鐵磁諧振過電壓的發生概率。 
  
  三、消弧線圈接地方式存在的一些問題: 
  
  1. 單相接地故障時,非故障相對地電壓升高到3 相電壓以上,持續時間長、波及全系統設備,可能引起第二點絕緣擊穿,引起事故擴大事故。  
  2.消弧線圈不能補償諧波電流,有些城市電網諧波電流占的比例達5%-15%,僅諧波電流就可能遠大于10A,仍然可能發生弧光接地過電壓。  
  3.對于電容電流很大的配電網,如果通過補償要使單相接地故障電流Ijd<10A,就必須使系統保持較小的脫諧度,系統的脫諧度過小,對由于三相電容不對稱引起的中性點位移電壓會產生較強的放大作用,使中性點電壓偏移超過規程允許值(

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