為了說明問題最重要的就是進行定性分析,10kV中性點不接地、消弧電感線圈接地、小電阻接地三種形式的正常工作及單相接地時的工作狀態。
(1)10kV中性點不接地系統在正常狀態下的電壓參量如圖1(a)、圖1(b)所示。當L3發生接地故障時,電壓參量如圖1(c)、圖1(d)所示,并可得到如下結論。
1)正常工作狀態,線間的電壓值是Um=√2×10kV,每相的對地電壓在不考慮泄漏及對地電容電流認為基本平衡時,可認為對地為懸浮狀態。
2)假設某一相發生接地故障時,其它兩相的對地電壓值也達到Um,經測定,10kV中心點不接地系統中,單相接地的過電壓值可達到4.76~8.13Um;在切除單相接地故障時,產生的過電壓數值甚高,也超過4.1Um.
(2)用消弧線圈補償的接地方式。圖2中C1、C2是L1、L2相的對地電容;L3對地通過R發生接地故障。圖2(a)為示意圖;圖2(b)為等效電路圖;圖2(c)為相量圖。消弧線圈的作用是假設其自身電抗相當大,通過它的電流滯后于加在線圈的電壓相位差近于90°.這樣In就與Ic1、Ic2的相量和相抵觸。理想結果是:In+Ic1+Ic2=0,那么在Ir上將沒有C1、C2電容電流通過,Ir將會很小。
(3)小電阻接地系統在正常狀態下的電壓參量如圖3(a)、(b)所示,在L3發生接地故障時的電壓參量如圖3(c)、(d)所示,從圖中可簡單得到如下結論。
1)在正常工作狀態每線間的電壓值是Um,每相的對地電壓為Um;
2)在單相接地時,其它兩相的對地電壓與正常值相比不變,均為Um.
410kV配電網中性點小電阻接地系統中變電所(10/0.4kV)設計
(1)進行電力設備耐壓水平的確定。電力設備的耐壓水平完全是由某電力設備所處的環境條件及其可能承受的過電壓決定的。過電壓水平包括正常運行的電壓和內部過電壓,二者都應考慮。
我國的電力行業標準《交流高壓斷路器訂貨技術條件》DL/T402-1991規定:一體電感工廠額定電壓為10kV的設備(現改稱為12kV,見DL/T402-1992中4.2條),工頻耐壓1min,干式42kV,濕式30kV,1.2/50μs雷電沖擊耐壓75kV.而國際電工委員會IEC60694-1996標準中規定:額定電壓為12kV,對地工頻耐模壓電感生產壓為28kV,相間工頻耐壓為42kV(IEC的標準是按中性點電感器企業為小電阻接地系統的要求制定的)。