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文檔簡介
1、小電流接地系統(tǒng)單相接地故障分析與檢測為了提高供電可靠性,配電網(wǎng)中一般采取變壓器中性點不接地或經(jīng)消弧線圈和高阻抗接地方式,這樣當(dāng)某一相發(fā)生接地故障時,由于不能構(gòu)成短路回路,接地故障電流往往比負(fù)荷電流小得多,因而這種系統(tǒng)被稱為小電流接地系統(tǒng)小電流接地系統(tǒng)。小電流接地系統(tǒng)中單相接地故障是一種常見的臨時性故障,當(dāng)該故障發(fā)生時,由于故障點的電流很小,且三相之間的線電壓仍保持對稱,對負(fù)荷設(shè)備的供電沒有影響,所以允許系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備短時運行,一般情況下可
2、運行12個小時而不必跳閘,從而提高了供電的可靠性。但一相發(fā)生接地,導(dǎo)致其他兩相的對地電壓升高為相電壓的倍,這樣會對設(shè)備的絕緣造成威脅,若不及時處理3可能會發(fā)展為絕緣破壞、兩相短路,弧光放電,引起去系統(tǒng)過壓。然而當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時,由于構(gòu)不成回路,接地電流是分布電容電流,數(shù)值比負(fù)荷電流小得多,故障特征不明顯,因此接地故障檢測仍是一項世界難題,很多技術(shù)有待克服。單相接地故障分析單相接地故障分析當(dāng)任意兩個導(dǎo)體之間隔著絕緣介質(zhì)時會形成電容
3、,因此在簡單電網(wǎng)中,中性點不接地系統(tǒng)正常運行時,各相線路對地有相同的對地電容C0,在相電壓作用下,每相都有一個超前于相電壓900的對地電容電流流入地中,然而由于電容的大小與電容極板面積成正比而與極板距離成反比,所以線路的對地電容,特別是架空線路對地電容很小,容抗很大,對地電容電流很小。系統(tǒng)正常運行時,如圖1,由于三相相電壓UA、UB、UC是對稱的,三相對地電容電流Ico.A、Ico.B、Ico.C也是平衡的,因此,三相的對地電容電流矢量
4、和為0,沒有電流流向大地,每相對地電壓就等于相電壓。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有發(fā)電機(jī)G和多條線路存在時,如圖3所示,每臺發(fā)電機(jī)和每條線路對地均有電容存在,這里用C0G、C01、C02表示,當(dāng)線路2中的C相接地后,全系統(tǒng)C相對地電壓均為0,因此C相對地電容電流也為0,同時A、B相的對地電壓和對地電流升高到原來的倍。在這種情況下,非故障線3路1上,由于C相電流為0,A相和B相中有本身電容電流,因此,該線路上的零序電流3I01=IA1IB1,方向由母線流
5、向線路。圖3中性點不接地電力系統(tǒng)發(fā)生C相接地故障電路圖與矢量圖在發(fā)電機(jī)G所在的線路上,首先有它本身A相和B相的對地電容電流IAG、IBG,但是,由于發(fā)電機(jī)還是產(chǎn)生電容電流的電源,因此從C相中要流回從故障點返回的全部電容電流,而在A相和B相上又要分別流出各個線路上同名相的對地電容電流,因此,在發(fā)電機(jī)線路上的零序電流仍為三相電流之和。但是,各線路的電容電流從C相流入后又從A、B相流出相互抵消,只剩下發(fā)電機(jī)本身的電容電流,故該線路的零序電流仍
6、為3I0G=IAGIBG。方向由母線流向發(fā)電機(jī)。在故障線路2上,A相和B相的有本身的對地電容電流IA2、IB2,不同之處在于接地點要從C相流回統(tǒng)A相和B相對地電容電流之和,因此從C相流出的電流可表示為IC1=ID總,這樣線路2上的零序電流為3I02=IA2IB2IC2=IAGIBGIA1IB1,方向為由線路流向母線。經(jīng)過以上分析可以得出,在小電流接地系統(tǒng)中,發(fā)生單相接地故障時,非故障線路的零序電流等于該線路三相對地電容電流的向量和,方向
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