广东广业云硫矿业有限公司电力分公司肖志强
摘要:目前我国6~10kV电网均为中性点不直接接地系统,当其电容电流在规范、规程要求的限值以上时,必须装设消弧线圈补偿电容电流,以防止铁磁谐振过电压和限制间歇性弧光接地过电压造成电网设备绝缘损坏,并避免火灾和爆炸事故的发生,确保电力系统供电的安全性和可靠性。本文以云浮硫铁矿6kV系统接地电容电流计算为例,提出了6kV系统接地电容电流计算应注意的问题,并指出在计算中性点不接地系统的接地电容电流时,应该全面考虑各种设备、各种因素的影响。
关键词:电容电流;旋转电机;过电压保护一、6~10kV系统接地电容电流计算的目的目前我国6~10kV电网均为中性点不直接接地系统,若系统发生单相不稳定弧光接地故障,会产生最大值可达3.5倍相电压的间歇电弧过电压,严重威胁系统的电气绝缘。当系统单相接地电容电流在规范、规程要求的限值以上时,必须装设消弧线圈补偿电容电流,以防止铁磁谐振过电压和限制间歇性弧光接地过电压造成电网设备绝缘损坏,并避免火灾和爆炸事故的发生,确保电力系统供电的安全性和可靠性。计算电容电流是判断新建工程项目是否装设消弧装置的唯一手段。
二、6~10kV系统接地电容电流的工程计算我国电力行业推荐性标准(DL/T620-1997)《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定:3~10kV不直接连接发电机的系统,当单相接地故障电容电流不超过下列数值时,应采用不接地方式;当超过下列数值又需要在接地故障条件下运行时,应采用消弧线圈接地方式:1、钢筋混凝土或金属杆搭的架空线路构成的系统,10A。
2、非钢筋混凝土或非金属杆搭的架空线路构成的系统:(1)电压为6kV时,30A;(2)电压为10kV时,20A;(3)电缆线路构成的系统,30A。
一般情况下,电容电流的计算应考虑的元件为:小电流接地系统中的单相接地电容电流由电力线路(电缆和架空线)及电力设备(同步发电机、大容量同步电动机和变压器等)两部分的电容电流组成。此外,旋转电机的过电压保护用的吸收电容、高压真空断路器中用于限制操作过电压的RC吸收装置的电容,其值也要计算在内。由于架空线路的电容电流比同长度的电缆电容电流小得多,而电力设备的电容电流比电力线路小得更多,故通常只计算电缆和架空线路的电容电流。如果电网中有同步发电机或大容量同步电动机时,也应计算其电容电流;或是按经验统计数据,估算因电力设备引起的电容电流值。
这样一来,云浮硫铁矿6kV系统接地电容电流构成要件就应该包括:棒磨、磨浮、破碎、二净四个6kV高压配电室装设的电容器,6kV高压电缆、6kV架空线路、6kV变压器、6kV高压电机等。
四、云浮硫铁矿6kV系统接地电容电流计算6kV高压电缆、架空线路、变压器、高压电机在系统单相接地时均产生电容电流,这些电容电流经计算(计算过程略)约为5A。现在计算棒磨、磨浮、破碎、二净四个6kV高压配电室装设的电容器在系统单相接地时产生的电容电流。
假设A相接地(图2):
在计算系统单相接地电容电流时,工程技术人员忽略了防过电压电容器组产生的接地电容电流。而事实上,防过电压电容器组产生的接地电容电流在全部接地电容电流中所占比例很大,若被忽略,则计算出的数值将是很不准确的。值得注意的是,接于6kV系统的无功补偿电容器,通常为三角型接法,即使是星形接法的无功补偿电容器,其中性点也是不接地的。因此无功补偿电容器在6kV系统单相接地时,不提供接地电容电流。笔者认为,对于旋转电机过电压保护电容器,应在满足规程要求的前提下,尽量降低电容器的容量。为了使企业6kV供电系统尽量简单可靠,应尽可能不要装设消弧线圈。
五、结论1、计算小接地电流系统单相接地时的电容电流,千万不要忘记用于旋转电机过电压保护的电容器。
2、用于旋转电机过电压保护的电容器在系统单相接地时产生的电容电流,有可能占总接地电容电流的大部分。
3、《电力设备过电压保护设计技术规范》SDJ7-79第六章第101条的规定(关于旋转电机过电压保护)与第一章第3条(关于装设消弧线圈),在设计时要注意统筹考虑。
4、为降低系统接地电容电流应尽量降低旋转电机过电压保护电容器的容量。
5、接于6kV系统的无功补偿电容器中性点不接地,不会产生接地电容电流。
参考文献:[1]《电力设备过电压保护设计技术规程》(SDJ7-79)——中华人民共和国水利电力部[2]《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》(DL/T620-1997)——中华人民共和国电力工业部