xx师范学院工厂供电技术论文学院物理与电气工程学院课程名称工厂供电技术论文题目工厂电力系统中性点接地方式与供电可靠性专业自动化工厂电力系统中性点接地方式与供电可靠性班级四姓名及学xxxxxxxx 号指导教师xxxx时间2014.1摘要:大型企业具有电力负荷密度大、供电可靠性要求高、供配电线路以电力电缆为主等特点。
大型企业35/6kV配电网,其系统中性点以前主要采用的是中性点不接地的运行方式,这对过去以架空线路为主的配电网是适宜的,但是近年来随着电网的快速发展,电网逐渐发展为以电缆线路为主,电缆的长度不断增加,使得电网的接地电容电流水平不断提高;另一方面,氧化锌避雷器和结构紧凑的进口全封闭组合电器也得到广泛应用。
在这种形势下,原有的中性点不接地运行方式已不能适应。
同时随着BZT技术和短时停电再启动技术的应用,为电阻接地方式的应用创造了很好的条件。
关键词:电力负荷密度,中性点,组合电器Abstract:Large enterprises have the power load density, the demands of powersupply reliability high, power supply cable used for power. Large enterprises 35/6kV distribution network neutral point, before the system mainly adopts the operation mode of neutral non grounding, which is suitable for the distribution network in the past to overhead line based, but in recent years, with the rapid development of power grid, the grid has gradually developed into a cable, the cable length increasing, the power grid the grounding capacitive current level enhances unceasingly; on the other hand, the import Zinc Oxide arrester and the compact totally enclosed combined electrical apparatus is also widely used. In this situation, original neutral none grounding mode already can not adapt to the. At the same time, along with the application of BZT technology and the temporary power failure restart technology, create the good condition for the application of grounding resistance.Keywords:power load density, neutral, combined electrical appliance前言工厂供电,就是指工厂所需电能的供应和分配,亦称工厂配电。
众所周知,电能是现代工业生产的主要能源和动力。
电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用;电能的输送的分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化。
因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
在工厂里,电能虽然是工业生产的主要能源和动力,但是它在产品成本中所占的比重一般很小(除电化工业外)。
电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。
从另一方面来说,如果工厂的电能供应突然中断,则对工业生产可能造成严重的后果。
1 基本概念中性点接地方式涉及电网的安全可靠性、经济性;同时直接影响系统设备绝缘水平的选择、过电压水平及继电保护方式、通讯干扰等。
一般来说,电网中性点接地方式也就是变电所中变压器的各级电压中性点接地方式。
2 应用情况我国110kV及以上电网一般采用大电流接地方式,即中性点有效接地方式(在实际运行中,为降低单相接地电流,可使部分变压器采用不接地方式),包括中性点直接接地和中性点经低阻接地。
这样中性点电位固定为地电位,发生单相接地故障时,非故障相电压升高不会超过1.4倍运行相电压;暂态过电压水平也较低;故障电流很大,继电保护能迅速动作于跳闸,切除故障,系统设备承受过电压时间较短。
因此,大电流接地系统可使整个系统设备绝缘水平降低,从而大幅降低造价。
6~35kV配电网一般采用小电流接地方式,即中性点非有效接地方式。
包括中性点不接地、高阻接地、经消弧线圈接地方式等。
在小电流接地系统中发生单相接地故障时,由于中性点非有效接地,故障点不会产生大的短路电流,因此允许系统短时间带故障运行。
这对于减少用户停电时间,提高供电可靠性是非常有意义的。
近几年来两网改造,使中、小城市6~35kV配电网电容电流有很大的增加,如不采取有效措施,将危及配电网的安全运行。
3 工厂供电的意义和要求电能是现代工业生产的主要能源和动力。
电能既易于由其它形式的能量转换而来,又易于转换为其它形式的能量以供应用;电能的输送和分配既简单经济,又便于控制、调节和测量,有利于实现生产过程自动化。
因此,电能在现代工业生产及整个国民经济生活中应用极为广泛。
电能在工业生产中的重要性,并不在于它在产品成本中或投资总额中所占的比重多少,而在于工业生产实现电气化以后可以大大增加产量,提高产品质量,提高劳动生产率,降低生产成本,减轻工人的劳动强度,改善工人的劳动条件,有利于实现生产过程自动化。
因此,做好工厂供电工作对于发展工业生产,实现工业现代化,具有十分重要的意义。
由于能源节约是工厂供电工作的一个重要方面,而能源节约对于国家经济建设具有十分重要的战略意义,因此做好工厂供电工作,对于节约能源、支援国家经济建设,也具有重大的作用。
工厂供电工作要很好地为工业生产服务,切实保证工厂生产和生活用电的需要,并做好节能工作,就必须达到以下基本要求:1、安全在电能的供应、分配和使用中,不应发生人身事故和设备事故;2、可靠应满足电能用户对供电可靠性的要求;3、优质应满足电能用户对电压和频率等质量的要求;4、经济供电系统的投资要少,运行费用要低,并尽可能地节约电能和减少有色金属的消耗量。
此外,在供电工作中,应合理地处理局部和全局、当前和长远等关系,既要照顾局部的当前的利益,又要有全局观点,能顾全大局,适应发展。
4 中性点不接地系统存在的问题4.1中性点不接地电网发生单相接地时,系统内部过电压水平高(可达到3.5~4.0倍相电压),持续时间长,而电缆和一些全封闭组合电气绝缘水平低。
某些进口设备绝缘水平低于我国同电压等级设备的绝缘水平。
以40.5kV真空断路器为例,进口设备工频交流试验标准是70kV,而我国同电压等级设备工频交流试验标准是95kV。
而这些进口设备一旦击穿很难修复,因而不宜带单相接地故障继续运行。
4.2单相接地时,避雷器长时间在工频过电压下运行易发生损坏甚至爆炸。
目前,采用提高氧化锌避雷器运行电压的方法来避免爆炸事故发生,但这并不经济,因而这种接地方式不利于无间隙氧化锌避雷器的推广应用。
4.3电缆的大量使用,已经不宜采用中性点不接地系统来保证供电的连续性。
在这种中性点不接地系统中,当配电网电压发生突变、变压器高压线圈发生接地、系统发生接地或弧光接地故障时,都可能在系统中引发过电压。
对于空载励磁特性较差的电压互感器,在过电压作用下,因励磁电流的剧增,会导致高压熔断器频繁熔断,甚至造成电压互感器烧毁,如果处理不当,或保护配置不周全,此类异常状况有可扩大为全厂性事故。
5 中性点经消弧线圈接地系统存在的主要问题5.1如果消弧线圈调整不当,在系统正常运行时,可能会在中性点产生较高的谐振过电压,并直接影响系统的安全运行。
当消弧电感感抗和系统对地容抗相近,使补偿度很小时,系统中性点在正常运行时可能会出现相当高的过电压,超过运行电气设备的正常绝缘水平。
5.2准确检测出接地故障线路较困难,目前虽有不少微机型的高灵敏度接地保护装置,但实用情况均不够理想。
5.3 虽然现在有自动跟踪、自动调谐的智能型消弧线圈,但当系统发生单相接地时,消弧线圈不再调整,若接地检测装置不能检测出故障线路,还必须依靠拉合有关线路查找故障点。
对于出线回路数多、母线结线复杂的配电网,查找故障的时间可能很长,在查找过程中会出现过补偿或欠补偿超过允许值的情况,致使这将会使再多次发生弧光复燃,出现过电压,将有可能使相邻敷设的电力电缆被破坏,致使事故范围扩大。
6 大型企业配电网中性点经电阻接地方式的可行性6.1 中性点电阻接地方式有效地解决了单相接地过电压问题有关资料表明,当电阻电流与故障点的电容电流相近或略大于电容电流,可以有效抑制弧光接地过电压幅值,并对继电保护有利。
6.2 供电可靠性采用电阻接地后,当发生单相接地故障时线路要立即跳闸,不能保证用户的连续供电。
但石化系统的配电网,不是过去的单电源的辐射系统或树形系统,而是双电源供电系统。
因此,在这种情况下,提高供电可靠性就不再单靠要求带单相接地故障运行几个小时来保证,而是靠BZT装置和短时停电再启动技术来保证。
BZT装置是保证系统可靠性的重要技术手段,石化系统的配电网中几乎百分之百使用,起到了很好效果。
同时,在发电厂中广泛应用的保证工厂用电连续性的“智能型快速切换装置”可以在石化系统的配电网中应用,这样可以较好地提高企业供电系统的可靠性。
短时停电再启动技术在系统的配电网中应用广泛,较好地保证了石化装置的安全连续运行。
另外,根据电缆配电网的运行经验,单相接地引发相间短路事故较多。
当发生单相接地故障时很容易引发电缆内部相间短路。
由于电缆故障多为永久性故障,故障后应尽快切除,不宜长期单相接地运行。
所以,从这点出发,也是以采用电阻接地方式为好。
七十年代年末到八十年代中,我国先后从国外引进四套大型合成氨装置,均采用电阻接地方式。
十五期间,我国先后引进和投用了上海赛科、广东惠州特大型乙烯装置,也均采用电阻接地方式。