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10 k V中性点不接地系统用户是否均要设置绝缘监察?

2018-03-19顾建华

上海电气技术 2018年3期
关键词:铁磁中性点零序

对于10 k V中性点不接地系统中的中、小用电量用户而言,其供电电源大多由供电局10 k V系统提供,按以往用户的运行习惯,为了监视系统的对地绝缘,普遍在10 k V母线上装设Y0/y-△接线方式的电压互感器。当系统发生单相接地故障时,电压互感器剩余绕组两端就会产生零序电压信号,提供给运行值班人员进行故障分析和处理。对于这种运行方式的用户,运行时常有可能产生铁磁谐振故障。究其原因,由于电压互感器采用Y0/y-△接线方式,使系统对地存在一个感抗XL;而系统对地本来就存在容抗XC,当XC与XL之间达到某一比值时,就会产生各种不同类型的铁磁谐振故障。实质上,系统对地之间已形成了一个LC串联电路,其中XC是线性参数,XL因电压互感器铁心饱和程度不同而变化,是非线性参数,这两项参数随系统装置及运行方式的改变而变化。如果系统总的对地电感量和对地电容量达到某一比例关系,同时又处在外加激励条件,如系统中负载的切除与投入,或系统中某一相负载绝缘损坏造成单相接地,那么就可能产生铁磁谐振。系统每一相对地容抗XC与电压互感器对地励磁感抗XL之间的不同比值,对应各种不同的铁磁谐振类型。据有关资料介绍,当XC/XL<0.01或XC/XL>2.8时,系统不会发生铁磁谐振,目前采用这种运行方式的用户,仍有一定数量。据了解,国内某地区曾发生过10 k V同一系统中八家用电单位在同一时间发生铁磁谐振的事故,给用户造成了很大损失。为此,我国在2014年3月发布了GB/T 50064—2014《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合设计规范》,其中第4.1.11条明确6 k V~66 k V不接地系统,为了限制电磁式电压互感器铁磁谐振过电压,宜减少同一系统中电压互感器中性点接地的数量,除电源侧电压互感器高压绕组中性点接地外,其它电压互感器中性点不宜接地。

对于上述国标之要求,用户电压互感器接线可有两种接线方式来选择:①Y/y接线组,电压互感器初级中性点不接地;②V-V接线组。国标中虽然没有指定应按哪一种方式接线,但可以对这两种不同方式接线的利弊进行分析。对于Y/y接线组,由于初级绕组中性点未接地,因此次级三相负载必须严格保持平衡,否则运行时会造成中性点位移,使三相输出电压不平衡,无论对计量还是对保护都会造成不良影响。如果将电压互感器接线方式改为V-V接线,可彻底避免铁磁谐振在系统中发生的可能性,但V-V连接电压互感器的额定容量不等于两台单相电压互感器额定容量之和,总的额定容量SN■=3INUN,IN、UN分别为单相电压互感器的额定电流和额定电压。绝缘监察取消后,用户的所有进出线电缆上都得装零序电流互感器,或采用零序电流过滤器。近年来,随着科技水平的不断提高,一批可对各类零序故障监测、录波,并具有后台波形分析功能的科研设备相继问世,如零序故障综合诊断及录波系统,可在线辨识各类零序故障的类型和故障区域,并能对各类零序故障进行录波和后台波形分析。10 k V中性点不接地系统的用户,可以通过这一设备来掌控系统对地绝缘状况,同时可以避免铁磁谐振事故的发生。这里还要强调一点,对于直接接在电源侧的10 k V系统,按国标规定,仍须按要求设置绝缘监察。

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