配电网过电压保护中的常见问题解析

时间:2023-03-16来源:佚名
配电网由于电压等级较低,其绝缘水平也较低,所以容易遭受过电压事故,尤其是雷害事故。过电压主要有两种,一种是大气过电压,一般是雷电压;另一种是操作过电压,即一经操作而产生的过电压。下面就过电压保护中所遇到的一些问题做简要分析。
  一、输电线路的防雷保护问题
  对新建的线路,原则上应按“过电压保护设计技术规程”的规定来执行,而对一部分老旧的线路则应根据线路的先天条件,本着节约的原则采用适当的改进措施。如新建的110千伏及以上的输电线路,应全线悬挂避雷线(轻雷区除外),且其保护角应尽量做到20°-30°。对处于山区的输电线路,雷绕过避雷线而击于导线的概率要比平原地区的输电线路约高三倍。即相当于避雷线保护角增大8°,因此对于经过山区的输电线路应采取较小的保护角,对重要的线路应尽可能采用双避雷线,以减少绕击事故,保证线路的安全运行。
  多年来的运行经验证明,输电线路如能广泛采用自动重合闸或备用电源自动投入装置,对保证不间断供电所起的作用很大。因为线路的雷击故障往往是瞬时性的,有70-80%是可以重合成功的。
  二、变电所的防雷保护
  对于变电所的设备应完全处于避雷针或避雷线的保护范围之内,不留任何空白点之外,最主要的问题是认真做好具有完善的进线保护。
  长期的运行经验证明,进线保护段首段的管型避雷器GB,能有效地限制浸入波的幅值,并使通过母线上阀型避雷器的电流不致超过5千安。当线路断路器断开运行且带有电压时,如果未安装管型避雷器GB2,线路侧落雷时由于雷电波反射造成电压升高将使断路器的套管发生闪络。但必须指出的是GB2的外部间隙不能过小,否则容易在断路器合闸状态下也发生动作,而产生截断振荡波,将会威胁主变压器的安全,这类事故在国内外都多次发生过,应引以为戒。对进线保护简化的农村变电站,避雷器与主变压器的距离越近越好(一般最好小于5米)。
  三、研究解决配电网中的铁磁谐振过电压
  谐振按其性质不同分线性谐振、参数谐振和铁磁谐振三种。在中性点非有效接地系统中主要有基波谐振、高频谐振和分频谐振。基波谐振时两相电压同时升高,而分频谐振也是两相电压同时升高。这种情况出现时,过电压和过电流的倍数均较高,所以往往造成电压互感器烧毁和保险丝熔断,后果比较严重,此类事故十分普遍。 来源:输配电设备网
  根据实际运行经验,铁磁谐振的发生往往是由下列激发条件所造成的:(1)电压互感器的突然投入;(2)线路发生单相接地(包括弧光接地);(3)系统运行方式突然改变或某些电气设备投、切;(4)系统负荷发生较大的波动;(5)电网频率波动;(6)负荷不平衡变化。
  为了解决上述问题,我们有的放矢地进行了大量的试验研究工作,也采取了一些有效的措施,诸如:
  1.选用励磁特性好,在最高线电压下铁芯磁通不易饱和的电压互感器,也可考虑采用电容式电压互感。
  2.对10-35千伏系统中性点经消弧线圈接地的高压电网,做到合理布置,正确补偿,在运行操作中避免出现孤立的电网。
  3.采用分频继电器,当发生谐振时,自动将电压互感器二次开中三角经电阻短接。
  4.在10千伏电压互感器二次开口三角处长期串接500瓦白炽灯泡或分频继电器。
  5.将10千伏及以下高压用户电压互感器高压中性点改为不接地。
  6.在电压互感器二次开口三角处加装消谐器。
  7.采用零序互感器的结线方案,即将三台单电压互感器高压侧接成星形,其中性点处通过一台零序互感器再接地,而对二次开口三角处不接任何仪表,这种方法能十分有效地消除三次谐波的影响。 请登陆:输配电设备网 浏览更多信息
  为了彻底解决铁磁谐振问题,最根本的应从改善电压互感器的励磁特性人手,呼吁尽快恢复生产励磁特性优良的电压互感器,为保证电力系统安全运行创造有利条件。
  四、接地装置的改进和降阻剂的使用
  变电所接地网存在的主要问题是:(1)主接地体截面设计偏小(有的为∮6-8M/M圆钢);(2)没有充分考虑整个地网的均压问题;(3)设备接地引下线截面过小未经热稳定验算;(4)控制电缆金属外皮没有可靠接地(有的只有一端接地);(5)运行年久的老变电所接地体腐蚀严重,有的已烂断。
  线路杆塔接地装置存在的主要问题是:山区线路杆塔接地电阻很高,耐雷水平降低,线路跳闸率高;一般高土壤电阻率地区接地电阻亦达不到规程要求,改善尚缺乏良策。
  针对以上情况,近年来我们对变电所接地网进行了技术改造工作。首先彻底检查地网现状及腐蚀的程度,并测量电位分布,针对存在问题制订出改造方案,既要使接地电阻值达到规程要求,更应使整个地网电位分布比较均匀,因此适当增设了一些均压带,为了防止控制电缆金属外皮被烧,不但连通电缆沟中所有接地线,而且在电缆沟外平行敷设一条接地带,还要求每隔4-6米与缆沟中的接地带相连一次,每台变电设备的接地引下线原来截面过小者再增加一条并与就近的地网干线相连接。为了防止接地体腐蚀,所有接地钢材要求采用热镀锌的材料。对控制电缆两端金属外皮严格要求可靠接地。改造完毕后应再作一次电位分布测量,与改造前进行对比,对有问题的局部区域可再作一些补充处理。对高土壤电阻地区还试点采用了长效化学降阻剂进行改善,也取得了初步的效果。对线路杆塔接地装置的改善我们主要采取放射式接地体,最多延长到60米,对个别杆塔曾采用了降阻剂后,使接地电阻值达到了规程的要求。
  五、慎重采用金属氧化物避雷器
  众所周知,金属氧化物避雷器是七十年代发展起来的新产品,它具有保护特性好,放电容量大和残压低等优点,既能保护大气过电压,又能保护内部过电压,它必将最终取代传统的碳化硅避雷器,这是科技发展的必然趋势。在中性点直接接地系统中(一般指电压为110千伏及以上),推广应用无间隙金属氧化物避雷器有着非常明显的优越性,可是中性点非直接接地系统中(指不接地和消弧线圈接地),使用金属氧化物避雷器时其运行条件就比较苛刻。因中性点非直接接地系统允许带单相接地运行一段时间(一般为两个小时),将使健全相的电压由相电压升高到线电压,要是发生铁磁谐振过电压,其持续时间往往达几十分钟甚至更长,过电压的倍数也较高,为了保证避雷器在运行中不发生爆炸,必须选用额定电压较主的遭雷器,这样保护效果反而差了,不然避雷器就有损坏的危险(比普通阀型避雷器发生爆炸的可能性更大一些)。此外金属氧化物避雷器在性能和价格上同普通阀型避雷器相比也没有明显的优越性,因此在中性点非直接接地系统中采用金属氧化物避雷器时必须十分慎重,一般只有在下列特殊情况下(诸如弱绝缘,频繁动作或需要释放较大的能量者)才可使用金属氧化物避雷器。

相关阅读

时间继电器自动控制星形-三角形(Y-D)降压启动线路

凡是在正常运行时定子绕组接成三角形的三相异步电动机,可以采用Y-D降压启动的方法来达到限制启动电流的目的。 启动时,定子绕组首先接成星形,待转速上升到接近额定转速时,将...
2023-06-13
时间继电器自动控制星形-三角形(Y-D)降压启动线路

深入了解配电网接线方式:基础知识及应用案例

配电网是电力系统的重要组成部分,负责将电能高效、安全地输送到用户端。在配电网的设计中,接线方式的选择至关重要,不仅影响供电的可靠性和经济性,还关系到运行维护的便利性。本...
2024-08-19
深入了解配电网接线方式:基础知识及应用案例

1.5匹空调用2.5平方毫米电线够吗?究竟用多大电线比较合适?

安装空调除了注意安全外,空调电线的选择也很重要,假如弄不好可能发生各种不良影响。很多人选空调都青睐1.5匹空调的,那么,1.5匹空调用2.5平方电线够吗?一起来看看! 夏天开空...
2023-06-11

基于FET的100W音频放大器电路图

该 100W 音频放大器设计采用两个 V-MOSFET 晶体管技术作为输出级,可在 4 Ω 负载下提供 100W 输出。重要的是,通过添加散热器或风扇等方式使输出级的晶体管保持凉爽。 对于这种高功率...
2023-08-09
基于FET的100W音频放大器电路图

电线电缆截面减小处的电器保护系统配置设计

过负荷保护电器,应装设在回路首端或导体载流量减小处。当过负荷保护电器与回路导体载流量减小处之间的这一段线路没有引出分支线路或插座回路,且符合过负荷保护电器与回路导体...
2024-09-28
电线电缆截面减小处的电器保护系统配置设计

热销商品

加厚abs安全帽电工建筑工地程施工领导监理透气防砸头盔可印字V型

这款加厚ABS安全帽专为电工、建筑工地施工人员、领导及监理设计,采用高强度ABS工程塑料,抗冲击、防砸性能优异,有效保障头部安全。帽体加厚设计,增强耐用性与防护等级...
5.8

欧普led筒灯3w孔灯超薄桶灯吊顶天花灯过道嵌入式洞灯客厅5w

欧普LED筒灯是一款高品质嵌入式照明产品,适用于客厅、过道、吊顶等多种场景。采用优质LED光源,提供3W和5W两种功率选择,光线柔和均匀,显色指数高,有效还原真实色彩。超...
7.45

水口钳高硬度模型剪钳电子钳工业级口水剪斜嘴钳偏口斜口专用钳子

水口钳高硬度模型剪钳是一款工业级精密工具,专为电子、模型制作及精细作业设计。采用优质高碳钢材质,经热处理工艺打造,具备卓越的硬度和耐磨性,可轻松剪切金属引脚、...
4.8

170电子剪钳II 如意斜口钳 工业斜嘴钳水口钳 模型剪塑胶钳尖嘴钳

170电子剪钳II如意斜口钳是一款专业级精密工具,集工业斜嘴钳、水口钳、模型剪、塑胶钳与尖嘴钳功能于一体,适用于电子维修、模型制作、手工艺及精密作业。其采用优...
4.5

安全帽国标工地加厚施工领导透气安全头盔建筑工程监理免费印字

本款安全帽严格遵循国家GB 2811-2019标准,专为建筑工程、工地施工及监理人员设计。采用高强度ABS工程塑料,加厚壳体有效抗冲击,保障头部安全。帽体轻盈透气,内置可调...
10

网站栏目