35kv接地电阻整改表

35kv接地电阻整改表（共2篇）

1.35kv接地电阻整改表 篇一

进口1～35kV橡塑电缆导体直流电阻测量规定有哪些？

a.多芯电缆：应对每盘电缆的所有导体(包括同芯绞合屏蔽进行测量)，

b.在测量之前，将被试品置于一间适当恒温的试验室内至少12h，若怀疑导体温度与室温有差异，放置时间应延长到24h，也可把一段导体试样置于可控温的油浴中进行至少1h 的条件处理后，再测量其电阻，

根据IEC288 的公式和系数将所测电阻换算到20℃和1km 长度时之值。

c.每一导体20℃的直流电阻不应超过IEC-228 的规定值，对同心绞合屏蔽导体，其电阻也应符合对导体电阻的要求。

2.35kv接地电阻整改表 篇二

本文利用PSCAD仿真软件, 以某风电场35 k V电网为例建立电磁暂态仿真模型, 针对电网中变压器中性点不同接地方式对系统发生单相接地故障时的过电压进行了详细仿真, 仿真结果验证了风电场经电阻接地的优越性。

1 中性点接地电阻分析计算

1.1 中性点引入

在中国风电场35 k V小电流接地的电力系统中, 变电站中的电源变压器35 k V侧绕组为三角形接线, 所以无中性点引出。中性点的引入一般有两种方法:一是在主变的35 k V侧采用yn0型接线;二是在35 k V母线侧设置Z型接地变。

本文采用第二种方法, 因为Z型变压器具有系统发生单相接地故障时, 正、负序呈现高阻抗, 零序呈现低阻抗 (一般小于10Ω) , 空载损耗小, 变压器容量利用率在90%以上等特点, 所以, Z型变压器是作为接地变压器的一种比较好的选择[4]。Z型变压器接线方式如图1所示。

1.2 接地电阻的选择

接地电阻值的选择原则[5]:

1) 发生故障时向保护装置提供足够大的电流, 能够使保护装置快速可靠地动作。

2) 电阻的阻性电流一般为容性电流的1~1.5倍, 将暂态过电压限制在2.6倍相电压以下。

3) 在规定的时间内, 系统电流要小于热稳定极限电流。

1.2.1 按限制故障过电压倍数选择

架空线路的单相接地电容电流计算公式为

式中:U为线路额定电压, k V;L为线路长度, km。

电缆线路的单相接地电容电流计算公式为

式中:S为电缆芯线截面积, mm2。

通过中性点电阻的电流IR为

则接地电阻R'为

式中:Ue为电网相电压, V。

1.2.2 按热稳定要求选择

根据热稳定要求, 以允许电流和持续时间为依据, 计算中性点接地电阻为[6]

式中:IM为允许电流, A。

综合以上两个方面考虑, 中性点接地电阻RN的取值范围为R″≤RN≤R'。

1.3 案例分析

某风电场总装机容量为40.5 MW, 每台风电机组出口电压为575 V, 频率为50 Hz, 经升压变压器升压至35 k V, 经单回35 k V电缆出线接入到了220 k V变电站的35 k V母线。电缆长30 km, 截面积为240 mm2, 接地变压器采用Z型变压器。

1.3.1 按限制故障过电压倍数选择由式 (1) 得

则接地电容电流IW=0.24×30×35=252 A。当IR=1.5IW=378 A时, 接地电阻为

由上述分析可知, 中性点接地电阻R'≤53.5Ω。

1.3.2 按热稳定要求进行选择

系统中性点接地电阻的热稳定按500 A、10 s考虑, 由式 (2) 知, 中性点接地电阻为

故中性点接地电阻R″≥40.4Ω。

因此, 中性点接地电阻的取值范围为40.4Ω≤RN≤53.5Ω, 本例中接地电阻取50Ω。

2 风电场35 k V电网建模仿真

以1.3节中的风电场为例搭建PSCAD模型, 如图2所示。当接地变压器所连接的开关闭合时, 为中性点经电阻接地系统;当开关断开时, 为中性点不接地系统。本文对这两种方式进行仿真。

2.1 单相接地引起的工频过电压仿真研究

单相接地故障是最常见的故障形式。发生故障时, 由于相间的电磁耦合, 可能使健全相工频电压升高。在不对称接地中, 以单相接地时非故障相过电压升高最为严重。

据统计, 单相接地故障占高压线路总故障次数的70%以上, 占配电线路总故障次数的80%以上, 而且绝大多数相间故障都是由单相接地故障发展而来的。因此, 单相接地故障的研究对于电力线乃至整个电力系统安全运行至关重要[7]。

在图2的仿真模型中, 设置220 k V变电站35 k V母线出口发生A相接地短路故障, 观察故障时的过电压变化情况 (注:, UM为系统最高电压。对35 k V电网, 1p.u.=31.43 k V) 。

中性点不接地和中性点接入50Ω电阻后系统的仿真波形如图3、图4所示。当系统的中性点未接地时, 在220 k V变电站35 k V母线发生单相接地时故障相电压降为0, 系统非故障相的暂态过电压峰值为2.4 p.u.。系统的中性点经电阻接地后, 系统非故障相的暂态过电压峰值为2.0 p.u., 相比中性点未接地, 暂态过电压峰值下降0.4 p.u., 降幅达16.7%。由此可见系统中性点经电阻接地能够有效降低工频过电压。

2.2 间歇性电弧过电压仿真研究

电力系统常见的内部过电压一般分为弧光接地过电压、操作过电压和电磁式电压互感器饱和引起的铁磁谐振过电压[8]。弧光接地过电压具有过电压大, 持续时间长, 对避雷器的危害大等特点, 所以对弧光接地过电压的研究非常必要。

到目前为止, 在分析电弧过程方面有三种理论, 即高频熄弧理论、工频熄弧理论和熄弧恢复抗电强度理论。与系统实测值相比较, 工频理论分析所得过电压值比较接近实际情况[9]。因此, 本文以工频熄弧理论为基础, 其数值仿真过程如图5所示。

在仿真中, 用断路器的开合模拟电弧的熄灭和重燃。在故障相和地之间设置一个断路器, 断路器闭合表示电弧重燃, 反之, 断路器断开代表电弧熄灭, 电阻R为模型弧道电阻[10]。不同接地方式下, 故障点过渡电阻R为0.5Ω。间歇性电弧仿真模型如图6所示。

工频熄弧理论认为当接地电流工频分量过零时, 电弧熄灭, 则在故障点U相电压达正或负峰值时刻, U相发生单相接地故障。在半个工频周波附近时, 接地短路电流很小, 则认为是工频电流过零, 电弧熄灭。熄弧后在故障相 (U相) 的第一个电压峰值时刻电弧重燃。从时间上来看, 工频熄弧是每隔一个工频周波重燃一次[9]。因此, 本文中线路末端在3.675 s时发生U相接地故障短路, 此时U相电压为负最大值, 产生间歇弧光接地过电压, 故障持续的时间为3个工频周期。

系统的汇集线路末端接地时, 系统的弧光接地过电压如图7—图10所示。从图7—图10中可以看到, 当系统的中性点未接地时, 系统的汇集线路末端接地时故障相电压降为0, 系统非故障相的弧光过电压峰值为3.2 p.u., 系统中性点弧光过电压峰值为2.2 p.u.。

当系统中性点经50Ω电阻接地后, 系统非故障相的弧光过电压峰值为2.5 p.u., 系统中性点弧光过电压峰值为0.7 p.u.。相比中性点未接地系统, 弧光过电压峰值分别下降为0.7 p.u.和1.5 p.u., 降幅分别达21.8%和68.2%。中性点经电阻接地能够有效抑制电网弧光过电压的幅值。

严重的弧光过电压是系统中的能量积累造成的, 若在变压器中性点串接一电阻器后泄放间歇性弧光过电压中的电磁能量, 可使中性点电位降低, 故障相恢复电压上升速度减慢, 减小电弧重燃, 进而抑制过电压幅值[10]。

综合上述仿真结果, 相对于中性点不接地系统, 当中性点电阻为50Ω时, 一相工频过电压的最大值不超过2.0 p.u., 降幅达16.7%。当系统发生单相故障时, 继电保护装置能够迅速切除故障, 弧光接地过电压最大降幅为1.5 p.u.。因此中性点经电阻接地可以有效地限制工频过电压和弧光接地过电压的幅值。

3 结论

1) 通过对某风电场35 k V电网中性点接地电阻值的选取进行理论分析和仿真计算, 给出了该风电场中性点电阻值宜取50Ω。但中性点接地电阻值的上限受过电压的限制, 下限受热稳定要求的限制。所以为风电场35 k V电网选取的中性点电阻值并非绝对的。对于不同风电场的35 k V电网, 应根据其具体情况和侧重点灵活选取合理的中性点电阻值。

2) 中性点电阻泄放了对地电容的零序电荷, 中性点电位降低, 故障相恢复电压上升速度减慢, 减小了电弧重燃, 进而抑制了过电压的幅值。因此中性点经电阻接地可以有效地限制工频过电压和弧光接地过电压的幅值。

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