長期以來在我國,3~35KV(含66KV)的電網(wǎng)大多采用中性點不接地的運(yùn)行方式,中性點不接地系統(tǒng)由于投資、運(yùn)行經(jīng)濟(jì),供電可靠性高被廣泛采用,但是當(dāng)發(fā)生單相弧光接地時,會產(chǎn)生弧光接地過電壓,極易引起電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的損傷或擊穿引發(fā)事故,造成嚴(yán)重?fù)p失。隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,電纜的廣泛應(yīng)用,接地電容電流越來越大,其在發(fā)生單相接地時,電弧不能自熄,弧光接地過電壓問題越來越嚴(yán)重,為了解決上述問題,不少電網(wǎng)采用了諧振接地方式,諧振接地即消弧線圈接地,補(bǔ)償流經(jīng)故障點的電容電流使之趨于0,弧光不能維系燃燒而熄滅,故障點周圍的絕緣介質(zhì)“空氣”得以補(bǔ)充能夠恢復(fù)到正常的絕緣強(qiáng)度,故障點的絕緣不再擊穿,諧振接地具有很高的供電可靠性和安全性,但其存在著過電壓倍數(shù)高,精確調(diào)諧難度大,選線準(zhǔn)確率低,組件多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,裝置自身故障率高,不利于電網(wǎng)的遠(yuǎn)景規(guī)劃等缺點。消弧線圈的缺點是在電纜線路中不能發(fā)揮消弧作用。
PTKOXJ中性點虛擬接地柜目的在于提供一種系統(tǒng)虛擬接地技術(shù),具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定等特點,既消除了過電壓對系統(tǒng)的危害,又保證了系統(tǒng)的供電可靠性,同時提高單相接地故障選線的準(zhǔn)確率,本裝置兼有了各種接地的優(yōu)點。
裝置的特點
在供電系統(tǒng)設(shè)計時,系統(tǒng)中感性元件的阻抗容易計算,但系統(tǒng)對地容抗很難計算,這主要是設(shè)備安裝的位置、線路敷設(shè)的路徑及高度、海拔高度、氣候環(huán)境、空氣的濕度、環(huán)境污染程度等都影響著系統(tǒng)對地的電容值 設(shè)計時計算參數(shù)匹配合理,而現(xiàn)場實際參數(shù)匹配不合理。
參數(shù)匹配不合理的系統(tǒng),當(dāng)受到某種“激勵”(如操作、故障、雷擊等)時,系統(tǒng)往往就會發(fā)生諧振,過電壓倍數(shù)很高造成事故。
虛擬接地吸收泄放“激勵”和諧振的能量,從源頭上消除其影響,防止產(chǎn)生過電壓,因此設(shè)計上無需考慮系統(tǒng)參數(shù)匹配問題。
■ 拒絕電壓互感器鐵磁諧振過電壓
電壓互感器發(fā)生諧振時,虛擬接地吸收泄放諧振能量,從源頭消除諧振過電壓,三相電壓很快恢復(fù)到正常電壓水平,不僅保護(hù)了系統(tǒng)的絕緣安全,防止了諧振過電壓對系統(tǒng)絕緣的危害,同時保證電壓互感器的特性永遠(yuǎn)處于線性區(qū)域,呈高感抗,保障諧振不會發(fā)展,具有小電阻、高阻接地的優(yōu)點。
■ 實現(xiàn)瞬間故障(架空線路、電纜接頭)消弧
一方面接地燃弧期間,虛擬接地吸收了接地激發(fā)的能量,大幅度降低接地振蕩過程,降低暫態(tài)過程對系統(tǒng)的危害;另一方面虛擬接地快速消耗弧光熄滅時刻對地電容儲存的電荷,降低故障點弧道對地電壓恢復(fù)的速度,有利于弧道絕緣介質(zhì)絕緣強(qiáng)度的恢復(fù),使弧道絕緣強(qiáng)度恢復(fù)速度大于對地電壓的恢復(fù)速度,同時虛擬接地使故障點對地電壓接近相電壓(沒有虛擬接地時故障點對地電壓恢復(fù)值為2倍相電壓),因此故障點不會再次擊穿,從而實現(xiàn)消弧。
■ 電纜線路弧光接地過電壓的抑制
當(dāng)有虛擬接地裝置時,由于虛擬接地裝置吸收泄放了故障點擊穿激發(fā)的能量,大幅度降低燃弧期間過渡過程,使暫態(tài)過電壓小于2.5倍;弧光熄滅時,虛擬接地快速消耗弧光熄除了對地電容儲存的電荷,降低對地電壓的恢復(fù)速度,消除了對地電容儲存電荷的影響,使燃弧次數(shù)減少一半,對于故障點再次擊穿電壓小于線電壓的故障雖然不能消弧,但由于虛擬電壓裝置吸收泄放了故障點燃弧熄弧激發(fā)的能量,可以抑制過電壓倍數(shù)在2.5倍以內(nèi),燃弧次數(shù)減少一半,且大幅度降低燃弧的過渡過程。
由于過電壓倍數(shù)較低,可延時切除或快速切除故障,滿足各種用戶不同的運(yùn)行要求.具有極大的靈活性。
■ 雷擊過電壓的抑制
大能容過電壓保護(hù)器限制大氣過電壓及操作過電壓。
■ 拒絕斷線諧振過電壓
電網(wǎng)中出現(xiàn)斷線諧振過電壓時,可發(fā)生系統(tǒng)中性點位移、負(fù)載變壓器相序反轉(zhuǎn)、繞組電流急劇增加、鐵芯發(fā)出響聲、導(dǎo)線發(fā)出電暈聲等現(xiàn)象。在嚴(yán)重情況下,會使絕緣閃烙,避雷器爆炸,甚至損壞電力設(shè)備。虛擬接地吸收泄放因斷線產(chǎn)生的“激勵”能量,使斷線根本無法引發(fā)斷線諧振。
■ 防止發(fā)電機(jī)投切過電壓
發(fā)電機(jī)并網(wǎng)不可能是*意義上的“同期”,以及切除發(fā)電機(jī),必然給系統(tǒng)帶來沖擊,尤其是小系統(tǒng)。虛擬接地吸收泄放這種沖擊產(chǎn)生的能量,消除其產(chǎn)生的影響。
■ 抑制不對稱諧波,降低不對稱諧波對變壓器、電機(jī)、電纜、電容器的影響,減小變壓器電機(jī)噪聲、發(fā)熱并有節(jié)能效果。