功能接地與保護(hù)接地
電氣裝置接地涉及兩個(gè)主要方面:一方面是電源功能接地,如電源系統(tǒng)接地,多指發(fā)電機(jī)組、電力變壓器等中性點(diǎn)的接地,一般稱為系統(tǒng)接地,或稱系統(tǒng)工作接地。另一方面是電氣裝置外露可導(dǎo)電部分接地,起保護(hù)作用,故習(xí)慣稱為保護(hù)接地。
系統(tǒng)接地的主要作用:
?。瓰榇髿饣虿僮鬟^(guò)電壓提供對(duì)地泄放的回路,避免電氣設(shè)備絕緣被擊穿;
?。峁┙拥毓收匣芈?,當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí),產(chǎn)生較大的接地故障電流,迅速切斷故障回路;
?。行渣c(diǎn)不接地系統(tǒng),當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí),雖能保證供電連續(xù)性,但非故障相對(duì)地電壓升高1.73倍,系統(tǒng)中的設(shè)備及線路絕緣均較中性點(diǎn)接地系統(tǒng)絕緣水平高,增加投資費(fèi)用;
?。行渣c(diǎn)不接地系統(tǒng),需大量安裝絕緣監(jiān)察裝置。
保護(hù)接地的主要作用:
-降低預(yù)期接觸電壓;
?。峁┕ゎl或高頻泄漏回路;
-為過(guò)電壓保護(hù)裝置提供安裝回路;
?。入娢宦?lián)結(jié)。
電氣裝置功能接地與保護(hù)接地
根據(jù)電氣裝置的要求,接地配置可以兼容或分別地承擔(dān)保護(hù)和功能兩種目的。對(duì)于保護(hù)的目的要求,始終應(yīng)當(dāng)予以優(yōu)先地考慮。
接地配置的設(shè)施的選擇和安裝應(yīng)滿足:
?。拥仉娮柚捣想姎庋b置的功能和保護(hù)要求,并預(yù)計(jì)長(zhǎng)期有效;
-能承受接地故障電流和對(duì)地泄漏電流而無(wú)危險(xiǎn),特別是熱的、熱-機(jī)械應(yīng)力、電機(jī)械應(yīng)力引起的危害;
?。凶銐虻膹?qiáng)度或有附加的機(jī)械保護(hù),以適應(yīng)所在場(chǎng)所的外部的影響;
?。瓚?yīng)采取措施,防止由于電腐蝕作用對(duì)接地配置的設(shè)施和其它金屬部分造成危害。
1.2變電所的接地配置
10kV系統(tǒng)中性點(diǎn)接地可分為:
中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)(包括經(jīng)消弧線圈接地)
中性點(diǎn)接地系統(tǒng)經(jīng)電阻接地低電阻接地
高電阻接地
1.2.1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)
(1)接地故障特點(diǎn)
配電系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí),三相基本平衡電壓作用下,各相對(duì)地電容電流ICL1、ICL2、ICL3相等,分別超前相電壓90°,ICL1=ICL2=ICL3=UΦωC,其ICL1+I(xiàn)CL2+I(xiàn)CL3=0,系統(tǒng)中性點(diǎn)與地有相同電位。
如L1相發(fā)生接地故障,忽略接地過(guò)渡電阻,視為金屬性接地,10kV系統(tǒng)各支路的電容電流的流向
10kV系統(tǒng)接地故障示意
從10kV系統(tǒng)接地故障示意圖可以得出結(jié)論:
a)全系統(tǒng)所有非故障的各支路,故障相的電容電流均為零,非故障相均有電容電流;
b)在故障支路,故障相流過(guò)所有各支路的電容電流的總和;
c)故障支路的電容電流其方向由負(fù)載流向電源,非故障各支路的電容電流其方向由電源流向負(fù)載;
d)故障支路檢測(cè)的零序電流為各非故障支路電容電流總和;
e)接地故障電流大小與接地故障點(diǎn)的位置無(wú)關(guān),只與接地故障點(diǎn)的過(guò)渡電阻有關(guān)。
10kV系統(tǒng)接地故障
10kV系統(tǒng)接地故障矢量圖
L1相發(fā)生接地故障,相當(dāng)于在L1相上加上U0=-UL1,L2相L3相也加上U0=-UL1,非故障相對(duì)地電壓升高倍,其夾角由120°變成60°,合成的電容電流增大倍,接地故障電流為單相電容電流的3倍,Id=3UΦωC。
(2)優(yōu)缺點(diǎn)
a)接地故障引起系統(tǒng)內(nèi)部過(guò)電壓可達(dá)3.5~4倍相電壓,易使設(shè)備和線路絕緣被擊穿。
b)油浸紙絕緣電力電纜達(dá)20A,聚乙烯絕緣電力電纜達(dá)15A,交聯(lián)聚乙烯絕緣電力電纜達(dá)10A,接地故障電流引燃電弧則不能自熄,引起間歇電弧,產(chǎn)生過(guò)電壓易產(chǎn)生相間短路或火災(zāi);
c)非故障相對(duì)地電壓升高倍。系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備或電纜絕緣等級(jí)相應(yīng)提高,例如,10kV電力電纜應(yīng)選用8.7/10kV而不是6/10kV;無(wú)間隙氧化鋅避雷器,提高持續(xù)運(yùn)行電壓數(shù)值或加串聯(lián)保護(hù)間隙等;
d)發(fā)生接地故障時(shí),報(bào)警而不切斷故障支路,保證供電的連續(xù)性;
e)接地故障在一段時(shí)間內(nèi)存在,接地故障電壓易使人遭受電擊或引起火災(zāi)