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1系統(tǒng)分析

通過作者在和一些工礦企業(yè)用戶的接觸中，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)用戶高、低壓配電室及戶外現(xiàn)場出線基本為電纜出線，高、低壓線路混雜，并且比較密集，運行環(huán)境比較惡劣。

隨著現(xiàn)在電網(wǎng)的發(fā)展，架空線路逐步被固體絕緣的電纜線路所取代是一種必然趨勢。由于固體絕緣擊穿的積累效應，其內(nèi)部過電壓，特別是電網(wǎng)發(fā)生單相間歇性弧光接地時產(chǎn)生的弧光接地過電壓及由此激發(fā)的鐵磁諧振過電壓，己成為這類電網(wǎng)安全運行的一大威脅，其中以單相弧光接地過電壓最為嚴重?；」饨拥剡^電壓會使電壓互感器發(fā)生飽和，激發(fā)鐵磁諧振，導致電壓互感器嚴重過載，造成熔斷器熔斷或互感器燒毀。同時由于弧光接地過電壓持續(xù)時間長，能量極易超過避雷器的承受能力，導致避雷器爆炸。再就是弧光接地產(chǎn)生的高幅值的過電壓加劇了電纜等固體絕緣的積累性破壞甚至擊穿放炮。

2弧光接地過電壓的產(chǎn)生及危害

弧光接地過電壓又稱間歇性弧光接地過電壓，形成弧光接地過電壓的基礎是間歇性電弧。當中性點非直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相間歇性弧光接地（以下簡稱“弧光接地”）故障時，由于電弧多次不斷的熄滅和重燃，導致系統(tǒng)對地電容上的電荷多次不斷的積累和重新再分配，在非故障相的電感—電容回路上引起高頻振蕩過電壓。對于電纜線路弧光接地時，非故障相的過電壓可達4～7倍。如此高的過電壓對供電設備造成了極大的危害，主要表現(xiàn)以下幾方面：

一 弧光接地過電壓的危害

⒈弧光接地產(chǎn)生的高幅值的過電壓加劇了電纜等固體絕緣的積累性破壞。對于中性點非直接接地系統(tǒng)，我國現(xiàn)行規(guī)程籠統(tǒng)地規(guī)定允許帶單相接地故障運行2小時，并未區(qū)分是架空線路還是電纜線路，也沒有明確是弧光接地還是金屬接地。在高幅值的弧光接地過電壓的持續(xù)作用下，加劇了電纜等固體絕緣的積累性破壞。最終在非故障相的絕緣薄弱環(huán)節(jié)造成對地擊穿，進而發(fā)展成為相間短路事故。

⒉弧光接地過電壓導致燒PT或保險熔斷，普通的電壓互感器飽和點一般為1.6～1.8倍，在弧光接地過電壓作用下，使電壓互感器嚴重飽和，激磁電流劇烈增加。另一方面，電壓互感器飽和，也很容易激發(fā)鐵磁諧振，導致電壓互感器過載。上述兩種情況，都將造成電壓互感器燒毀或高壓保險熔斷。

⒊弧光接地過電壓導致避雷器爆炸

弧光接地時，過電壓的能量由電源提供，持續(xù)時間較長，能量很大。當過電壓的能量超過避雷器所能承受的400A/2ms的能量指標時，就會造成避雷器的爆炸事故。

二 單相弧光接地時的電弧電流的危害

由于高頻電流較小,且衰減較快,發(fā)生單相接地時,電弧電流對故障點的破壞程度,主要取決于穩(wěn)態(tài)的工頻電容電流。正因為這樣，幾十年來，人們一直把工頻電容電流當作單相接地時的電弧電流。

單相接地電弧電流對電纜線路的破壞：

①由于電纜線路的穩(wěn)態(tài)工頻電容電流比架空線路大很多，而過渡過程中的高頻電流更大，電弧電流對故障點的破壞程度遠比架空線路更加嚴重。

②電纜線路的相間距離很小，電弧燃燒時將直接破壞相間絕緣，以至于在很短的時間之內(nèi)就會造成電纜擊穿，形成相間短路事故。

三、高壓電纜線路中加裝微機消弧消諧柜應用原理及功能說明

綜上所述，在本系統(tǒng)6—10KV線路中一旦發(fā)生弧光接地過電壓，微機消弧控制器向故障相真空接觸器發(fā)出合閘命令，故障相真空接觸器快速動作，在2個周波內(nèi)將弧光接地轉化為金屬性接地。故障點因弧光過電壓為零而立即熄弧，非故障相過電壓穩(wěn)定在倍的額定相電壓，可以長時間安全運行（國家規(guī)程要求2小時）。此時由值班人員對故障線路進行處理，或由微機選線裝置自動處理。目前普通小電流接地選線裝置在發(fā)生弧光接地故障時,選線準確率比較低,我們推薦采用我立恩公司研制的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)選線原理相結合的綜合選線裝置,它與微機消弧消諧控制器集成安裝,組合使用可達到極高的選線準確率。本裝置中的微機消弧消諧控制器還設置了PT斷線、裝置故障報警等功能；當系統(tǒng)發(fā)生接地故障時可發(fā)出動作信號，顯示故障性質（弧光接地或金屬接地或諧振）并顯示故障相別；本裝置設有RS485微機通訊接口，可實現(xiàn)與計算機聯(lián)網(wǎng)，與綜保廠家后臺實現(xiàn)通訊。

總之，在中性點不接地6—10KV系統(tǒng)電網(wǎng)中加裝微機消弧消諧柜后可起到如下作用：

1．可在2個周波內(nèi)熄滅弧光,有效地消除弧光接地過電壓，從而可避免弧光接地引起的各種絕緣事故。

2. 由于各類相對地及相對相之間的操作過電壓均被限制到較低的水平，這就大大降低了激發(fā)鐵磁諧振的可能性。

3. 我公司生產(chǎn)的微機消弧消諧裝置與選線裝置配合,選線效果理想。

4．由微機消弧消諧裝置的工作原理可知，其限制過電壓的機理與電網(wǎng)對地電容電流大小無關，因而其保護性能不隨電網(wǎng)運行方式的變化而改。

5.微機消弧消諧裝置可取代單獨的PT柜。

6.微機消弧消諧裝置單獨裝柜，結構簡單，安裝方便，占地面積小，既適用于新建變電站，也適用于老站的改造。

 綜合以上分析，在工礦企業(yè)電網(wǎng)系統(tǒng)的電纜線路中裝設微機消弧消諧柜是非常必要的。