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為什么有的系統(tǒng)采用中性點經(jīng)高阻接,有的采用消弧線圈接地?
這兩種接地方式一般用于中性點不接地系統(tǒng),而輸電線路的電容電流大于5-10A的系統(tǒng)中。由于電容電流較大,一旦線路有一點接地,電容電流都將通過這個接地點,如果接地點是非金屬性故障,接地點的接地電阻較大,就會出現(xiàn)接地電流不大,保護(hù)不能動作的情況,會在故障點出現(xiàn)間息的電弧,這容易在回路中形成過電壓,從而損壞一些電氣設(shè)備,而如果在煤礦等容易燃爆的區(qū)域,這是很危險的。因此出現(xiàn)了許多方法來限制這種情況的出現(xiàn):1 就是通過高電阻將中性點接地,一旦發(fā)出上述故障,能夠人為地增加故障點的接地電流值,增加保護(hù)的靈敏度,使得保護(hù)動作,斷開電源;2 將中性點通過消弧線圈接地,由于消弧線圈將產(chǎn)生電感電流,其相位與輸電線路產(chǎn)生的電容電流正好相差180度時間角,因此互相抵消,使得故障點的電流降低到最小,不能引發(fā)電弧。
兩種接地方式分別適用于不同的場合,不存在其中一個先進(jìn)的問題。一般來講,在易燃易爆區(qū)域采用消弧線圈的多,而大型工業(yè)中使用高電阻的多。
消弧線圈并不是一個淘汰技術(shù),只能說這種方式在國內(nèi)使用較早,而大電阻接地是在上世紀(jì)80年代從美國引入的技術(shù)。實際上還有中電阻接地、小電阻接地等很多接地方式。
中性點接消弧線圈后,能夠抵消大部分線路產(chǎn)生的電容電流,使得線路對地故障電流值降到很低,從而不會產(chǎn)生故障點電流電弧,也就降低了在易燃易爆區(qū)域引發(fā)爆炸的可能性。如果在易燃易爆區(qū)域使用大電阻接地,由于電阻電流不能抵消電容電流,只能在故障電流上再疊加上電阻電流(矢量和),因此故障點的電流會變大,使得出現(xiàn)電弧的幾率變大,從而發(fā)生爆炸的危險也加大。 所以,在一些特定區(qū)域,采用哪種接地方式是有嚴(yán)格規(guī)定的。在沒有危險的區(qū)域,兩種方式都可以采用。不過在采用消弧線圈接地時,應(yīng)當(dāng)注意其產(chǎn)生的電感電流值不應(yīng)當(dāng)與線路產(chǎn)生的電容電流值正好相當(dāng),這樣的發(fā)生諧振,使得中性點的電壓上升到危險的水平。因此,在采用消弧線圈時,一般提倡“過補償”方式,也就是讓電感電流值略大于線路的電容電流值,從而防止產(chǎn)生諧振過電壓的工況。
選擇的依據(jù),1 如果是危險區(qū)域,有嚴(yán)格的設(shè)計規(guī)定來確定中性點設(shè)備型式;2 如果是一般工業(yè),應(yīng)當(dāng)根據(jù)線路的長短及其產(chǎn)生的電容電流值來選擇哪一種接地方式。如果線路電容電流小于10A,一般采用中性點不接地方式;如果大于10A,可以采用高電阻或者中電阻接地,原則是在遠(yuǎn)端發(fā)生接地故障時,產(chǎn)生的故障電流應(yīng)當(dāng)滿足保護(hù)靈敏度的要求。如果線路很遠(yuǎn),就得采用小電阻接地方式,來滿足遠(yuǎn)端故障時的保護(hù)靈敏度要求了。如果線路太遠(yuǎn),還是不能滿足要求,就得采用差動保護(hù)了。 這些設(shè)計的依據(jù)在電力系統(tǒng)設(shè)計手冊上都有。