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表3是A、B、C、D4所变电站的10kV侧配电网在2012年内发生接地故障的情况。
结合表2、表3可以看出,2012年,A、B、C、D4个变电站永久性单相接地和瞬时性单相接地之和分别为8次、7次、5次、4次,相间短路次数分别为19次、9次、11次、8次。而它们的消弧线圈动作次数分别是35次、46次、33次、8次。如果相间短路故障是雷击两相或三相同时闪络,或其他原因直接引起的,消弧线圈并不会动作,如果是由单相接地发展而成的,则消弧线圈便会在单相接地时根据电容电流大小进行补偿。结合消弧线圈的动作次数可知,各站的相间短路故障至少部分是由单相接地故障发展所至。说明发生单相接地故障时,消弧线圈动作了,但仍然没能很好地抑制单相接地发展为相间短路故障。
2新型接地方式
由于线路发生单相接地故障时刻,在非故障相上产生的瞬态过电压可能会在系统绝缘薄弱处造成闪络甚至击穿,扩大事故。因此,本文提出一种中性点新型接地方式,该方式在具有补偿电容电流能力的基础上,可以降低接地时刻的瞬态过电压,并且在发生金属性接地和高阻永久性接地情况下均能准确选出故障线路。接地模块结构如图1所示。
图1中,L为消弧线圈本体,R1为15?小电阻,R2为1200?大电阻,R3为10~100?的可调选线电阻。其中R1的取值依据为:在充分抑制瞬态过电压的同时,避免故障点电流过大;R2的取值依据为:
在充分发挥消弧线圈灭弧性能同时,避免中性点电压漂移。正常运行时,K1、K2闭合,K3断开,中性点经消弧线圈并联小电阻接地;系统发生单相接地故障时,K1延迟5ms断开,转为中性点经消弧线圈并联大电阻接地;单相接地故障消失后,K1再闭合,中性点接地方式恢复正常运行;若为永久性单相接地故障,K2与可调电阻器R3配合,进行投切,实现故障选线。
该方法的依据是,系统正常运行时,中性点位移电压为
式中:d为网络的阻尼率;υ为消弧线圈的脱谐度;
U00为电网三相电压不平衡在中性点产生的不对称电压,在中性点新型接地系统中
式中:d0通常为2%~5%;dL可忽略;dR=1/(ωCR0),ω为角频率,R0是与消弧线圈并联的电阻。正常运行时,R0=R1=15?,d较大,即使脱谐度υ=0,也能保证U0 即较小的阻尼率d可以降低故障相电压恢复初速度,延长电压恢复时间,降低发生间歇性电弧接地的概率。而且适当大小的阻尼率不会导致中性点位移电压过高,不影响单相接地故障消失后开关K1的再次闭合。
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