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为什么有的系统采用中性点经高阻接,有的采用消弧线圈接地?
这两种接地方式一般用于中性点不接地系统,而输电线路的电容电流大于5-10A的系统中。由于电容电流较大,一旦线路有一点接地,电容电流都将通过这个接地点,如果接地点是非金属性故障,接地点的接地电阻较大,就会出现接地电流不大,保护不能动作的情况,会在故障点出现间息的电弧,这容易在回路中形成过电压,从而损坏一些电气设备,而如果在煤矿等容易燃爆的区域,这是很危险的。因此出现了许多方法来限制这种情况的出现:1 就是通过高电阻将中性点接地,一旦发出上述故障,能够人为地增加故障点的接地电流值,增加保护的灵敏度,使得保护动作,断开电源;2 将中性点通过消弧线圈接地,由于消弧线圈将产生电感电流,其相位与输电线路产生的电容电流正好相差180度时间角,因此互相抵消,使得故障点的电流降低到最小,不能引发电弧。
两种接地方式分别适用于不同的场合,不存在其中一个先进的问题。一般来讲,在易燃易爆区域采用消弧线圈的多,而大型工业中使用高电阻的多。
消弧线圈并不是一个淘汰技术,只能说这种方式在国内使用较早,而大电阻接地是在上世纪80年代从美国引入的技术。实际上还有中电阻接地、小电阻接地等很多接地方式。
中性点接消弧线圈后,能够抵消大部分线路产生的电容电流,使得线路对地故障电流值降到很低,从而不会产生故障点电流电弧,也就降低了在易燃易爆区域引发爆炸的可能性。如果在易燃易爆区域使用大电阻接地,由于电阻电流不能抵消电容电流,只能在故障电流上再叠加上电阻电流(矢量和),因此故障点的电流会变大,使得出现电弧的几率变大,从而发生爆炸的危险也加大。 所以,在一些特定区域,采用哪种接地方式是有严格规定的。在没有危险的区域,两种方式都可以采用。不过在采用消弧线圈接地时,应当注意其产生的电感电流值不应当与线路产生的电容电流值正好相当,这样的发生谐振,使得中性点的电压上升到危险的水平。因此,在采用消弧线圈时,一般提倡“过补偿”方式,也就是让电感电流值略大于线路的电容电流值,从而防止产生谐振过电压的工况。
选择的依据,1 如果是危险区域,有严格的设计规定来确定中性点设备型式;2 如果是一般工业,应当根据线路的长短及其产生的电容电流值来选择哪一种接地方式。如果线路电容电流小于10A,一般采用中性点不接地方式;如果大于10A,可以采用高电阻或者中电阻接地,原则是在远端发生接地故障时,产生的故障电流应当满足保护灵敏度的要求。如果线路很远,就得采用小电阻接地方式,来满足远端故障时的保护灵敏度要求了。如果线路太远,还是不能满足要求,就得采用差动保护了。 这些设计的依据在电力系统设计手册上都有。