一、作用
1.限制接地电流:当柴发机组所在的10kV电力系统发生单相接地故障时,接地电阻柜可以将接地电流限制在安全值以内,避免因过大的电流对发电机、变压器等电力设备造成过热、绝缘损坏等损害。
2.抑制暂态过电压:能有效抑制故障时产生的暂态过电压,防止其对设备绝缘造成破坏,确保机组和人身安全。
3.保障系统稳定运行:使故障相电压降低,非故障相电压升高的幅度得到控制,维持系统的电压平衡,减少停电事故的发生,保障电力系统的稳定运行。
4.提供故障信号:为继电保护装置提供足够灵敏的故障信号,使继电保护设备有足够的时间进行检测,实现跳闸和备用切换,避免配电网和电气设备遭到更大破坏。
二、组成部分
1.接地变压器:当柴发机组中性点未直接引出时,通过接地变压器引出中性点,常采用 Z 型或普通型变压器。
2.电阻器:一般采用不锈钢电阻器,具有短时工作制的特点,短时耐受电流通常在100A-1000A之间,可承受10s以上,温升≤760K。
3.真空接触器:用于控制中性点与电阻器之间的连接,实现接地电阻柜的投入和切除。在多台柴发机组共用一套接地电阻柜的情况下,通过真空接触器的逻辑控制,确保在任何时刻只有一台机组的中性点与电阻器连接。
4.智能监测保护装置:实时监测接地电阻柜的运行状态,包括电阻值、电流、电压等参数,当出现异常情况时及时发出报警信号,并可根据预设的保护策略进行跳闸等操作,以保护设备安全。
5.隔离开关:在接地电阻柜检修或维护时,用于隔离电源,确保操作人员的安全。
三、选型要点
1.接地方式:对于10kV柴发机组,常用高电阻接地方式,典型阻值为50Ω-200Ω,可将接地电流限制在5A-50A,既降低过电压又避免定子铁芯灼伤。
2.电阻值选取:根据系统的电容电流、发电机的额定电流以及可能出现的故障电流等因素来确定。例如,对于电容电流较小的系统,可选用较大阻值的电阻,如600Ω左右;而对于备用发电机组且电缆出线较多的情况,可能需要选用较小阻值的电阻,如100A对应的电阻值。
3.短时通流时间:一般要求接地电阻柜能够承受10s以上的故障电流,以满足继电保护装置动作和切除故障的时间要求。
4.绝缘等级:10kV系统要求接地电阻柜的绝缘等级≥12kV,以确保在正常运行和故障情况下的绝缘性能安全。
5.额定电流:应根据柴发机组的额定电流以及可能出现的最大接地电流来选择,一般要求接地电阻柜的额定电流能够满足系统故障时的最大接地电流需求。
四、安装与维护
1.安装要求:接地电阻柜应安装在干燥、通风良好的场所,远离易燃、易爆和腐蚀性物质。柜体应可靠接地,接地电阻应符合相关标准要求。同时,应确保真空接触器、隔离开关等设备的操作灵活、可靠,二次回路接线正确无误。
2.维护要点:定期对接地电阻柜进行巡检,检查电阻器的阻值是否正常、真空接触器的触头是否磨损、智能监测保护装置的运行是否正常等。及时清理柜内的灰尘和杂物,确保设备的散热良好。在经过一定的运行时间或发生故障后,应对接地电阻柜进行全面的检修和试验,包括电阻值测量、绝缘电阻测试、真空度检测等,以确保设备的性能可靠。
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