文化基因:一群诚实敬业的人 ,以安全、用心、严谨的行为方式,  为电气技术领域提供高品质的专业的服务


news

所有新闻

炼化企业电网中性点接地方式探讨(二)

* 来源 : 厦门盈盛捷 * 作者 : admin * 发表时间 : 2020-12-07 * 浏览 : 1

   上一篇提到电力系统是否为中性点有效接地系统,与电网中的零序阻抗和正序阻抗有关。正序阻抗便于理解,零序阻抗中变压器的零序等值网络,对电网零序网络的构成关系密切。各类绕组结构的变压器零序等值网络如下,其中ZI为绕组Ⅰ的等值阻抗,ZII为绕组Ⅱ的等值阻抗,ZIII为绕组Ⅲ的等值阻抗,Zm为等值励磁阻抗;而Zn为变压器中性点的接地阻抗(比如电阻或电抗)。可见,变压器零序等值电路能否与外电路接通,与绕组形式密切相关。Y型绕组的零序电路与外电路完全断开,Yg绕组(中性点直接接地)与Yn绕组(中性点经阻抗Zn接地)的零序电路与外电路相通,当外电路侧存在其他接地点时(比如接地短路故障点,或其他接地运行的中性点),将形成零序通路。对于D绕组,由于零序在其内部自成环路,所以它的阻抗在零序网络中表现为与变压器的励磁阻抗的并联分支,并不与外电路相通。可见,对于电网的零序网络而言,根据变压器的绕组形式,可以实现不同电压等级侧的零序隔离(比如通过Y绕组或D绕组),或者不同电压等级侧的零序相通(比如YgYg绕组),各侧的零序保护将要考虑这一因素(本部分内容在后续篇章中会展开阐述)。


   基于变压器的零序等值网络,对下图中大型炼化企业的典型220kV关口变电站,作出其所在系统的零序网络。


  对于变压器中性点的接地运行方式,按怎样的原则去考虑呢。在确定这个原则之前,我们先看一下输电线路的零序电流分布。如图,假设线路L上的某一点K发生单相接地短路,故障点总的接地短路电流为Ik0,变电站M侧感知到的零序电流为IM0,变电站N侧感知到的零序电流为IN0,则

IM0=Ik0×(ZkN.0+ZN.0)/(ZkN.0+ZkM.0+ZM.0+ZN.0)

IN0=Ik0×(ZkM.0+ZM.0)/(ZkN.0+ZkM.0+ZM.0+ZN.0)

其中,

   ZM.0与ZN.0分别为M侧与N侧的系统的综合等值零序阻抗;

   ZkN.0为线路故障点k到变电站N的零序阻抗;

   ZkM.0为线路故障点k到变电站M的零序阻抗。

   可见,变电站M侧(或N侧)感知到的接地短路电流与本侧及对侧系统的综合等值零序阻抗ZM.0和ZN.0密切相关。而ZM.0和ZN.0这两个综合等值零序阻抗,就与M侧和N侧系统中的变压器接地的中性点数量有关。如果这个数量相对稳定,则特定网络下的各变电站继电保护感知到的接地短路电流就相对稳定。  



   由上分析可知,零序电流的保护性能,主要由与之相关的零序网络决定,其中最为关键的因素是被保护线路两端的综合零序阻抗值。该值越小越稳定,则在相邻线路故障时,本线路的零序电流分流系数越小,这样可以有效提升线路零序过流保护范围的稳定性。

   线路两端的零序综合阻抗值,主要取决于变电所的变压器中性点的接地情况。所以,220kV变压器中性点运行方式的调控原则是:

  (1)保证电网整体为中性点有效接地系统,这是绝缘安全的要求,是底线。

  (2)在保证(1)的前提下,控制变电站内变压器中性点接地方式,尽量保持变电站零序阻抗在各种方式下基本不变。这是保障零序电流保护性能的要求。

   按照上述原则,对于炼化企业220kV关口变电站,常见2台220kV变压器,属地电网对其220kV侧中性点运行方式的调控原则一般为一台直接接地运行,另一台经间隙运行。这样当直接接地运行的主变因故退出时,另一台主变可转为中性点直接接地运行,进而保证了电网零序网络的稳定性。