Жоғары кернеудің бейтарап жерге қосу режимін зерттеу10 кВт дизель Генератор

0 Кіріспе

Тарату желісінің бейтарап нүктесі мен жері арасындағы электрлік қосылым бейтарап нүктелік жерге қосу режимі деп аталады, сонымен қатар бейтарап нүктенің жұмыс режимі деп аталады. Бейтарап нүкте үшін жерлендіру әдісінің қандай түрі қолданылатыны өте кең техникалық және экономикалық мәселе болып табылады. Жерге қосудың әртүрлі режимдері асқын кернеуге, электр жабдығының оқшаулау деңгейіне, электр желісінің сенімділігіне, релелік қорғаныстың селективтілігі мен сезімталдығына, байланыс желілерінің кедергілеріне тікелей әсер етеді.

1 бейтарап нүкте ортақ негіз жолы

Энергетикалық жүйелерде жалпы жүйені жерге қосудың төрт түрі бар:

(1) бейтарап нүкте тікелей жерге тұйықталған: жоғары вольтты айнымалы ток қуат жүйесінің бейтарап нүктесі тікелей жерге тұйықталған, жүйеде бір фазалы жерге тұйықталу пайда болғанда, бір фазалы жерге қысқа тұйықталу пайда болады және қысқа тұйықталу тогы өте үлкен, бұл релелік қорғаныс үшін өте пайдалы, жерге тұйықталу кернеуінің жоғарылауына әкелмейді. артық кернеу.

(2) ДОҒЫ БАСҚАРУ КАТУШЫНЫН ЖЕРГЕЛЕУ: жоғары вольтты айнымалы ток қуат жүйесінің бейтарап доғаны басу катушкасының жерге тұйықталуы, бейтарап нүкте мен сыйымдылық тогын теңестіру үшін реактормен бірге жерге тұйықтау, бір фазалы жерге тұйықталу ақаулығының қысқа тұйықталу тогын шектеңіз.

(3)бейтарап нүкте резистормен жерге тұйықталған (жоғары кедергі, төмен қарсылық): Жоғары вольтты айнымалы ток қуат жүйесі бейтарап нүктеде жоғары қарсылықпен жерге тұйықталған және бейтарап нүкте мен жерге қосу нүктесі арасында жоғары кедергі кедергісі тізбектей жалғанған, бір фазалы жерге тұйықталу ақауының қысқа тұйықталу тогы 5 ~ 20А кернеумен шектелген, төмен кернеулі айнымалы ток жүйесімен, нейтралды нүктеде, және төмен кедергі кедергісі бейтарап нүкте мен жерге тұйықтау нүктесі арасында тізбектей жалғанған, бір фазалы жерге қосу ақаулығының қысқа тұйықталу тогы 100 ~ 1000А шектелген.

(4)бейтарап негізделмеген: жоғары вольтты айнымалы ток қуат жүйесінің бейтарап нүктесі жерге қосылмаған, бір фазалы жерге қосу тогы жүйеде бір фазалы жерге тұйықтау ақауы болған кезде сыйымдылық ток болып табылады, бір фазалы жерге қосу тогы аз болған кезде (10а-дан көп емес), жүйе ақаулықпен 1 ​​~ 2 сағат жұмыс істей алады, кемшілігі жерлендіру кезінде бір фазалық ақаулық пайда болуы мүмкін емес. жерге қосу тогы үлкен болған кезде өздігінен сөнеді, бұл доғаның шамадан тыс кернеуіне әкеледі, жабдыққа қауіп төндіреді, оқшаулауды бұзады және тіпті көп фазалы қысқа тұйықталуды тудырады.

1.1 Жерге қосу әдісін таңдауға әсер ететін факторлар

Жерге қосу режимін таңдауға әсер ететін факторлар: 1 Қуат көзінің сенімділігі; 2 жеке және жабдықтың қауіпсіздігі; 3 асқын кернеу коэффициенті; 4 релелік қорғаныс; 5 инвестиция.

1.2 Жалпы бейтарап жерге қосу режимдерін жан-жақты салыстыру

Жалпы бейтарап жерге қосу режимдерін жан-жақты салыстыру 1-кестеде көрсетілген.

Жалпы бейтарап жерге қосу режимдерін жан-жақты салыстыру 1-кесте

2 Жоғары вольтты 10 кВт дизельдік генератор

Бейтарап нүкте негізсіз болған кезде, егер бір фазалы жерге тұйықталу жоғары вольтты 10 кВ дизель генераторының сыртында орналасса, сыйымдылық тогы белгілі бір мәннен жоғары болса, ақаулық доғасы өздігінен өшпейді, көбінесе үзіліс доғасымен бірге жүреді, жинақталған фаза шамадан тыс кернеуді тудырады, генератордың бұзылуына және зақымдалуына әкеледі. гармоникалық контурлық қыздыруды қалыптастырады, сондықтан у қосылымын жалпы пайдалану. Төзімді кернеу стандарты 1,5 есе номиналды желі кернеуі, IE 2,6 u фазасы.

Жоғары вольтты 10кВт қауіпсіз жұмыс істеуін қамтамасыз ету мақсатындадизельдік генераторжүйенің бір фазасының жерге тұйықталуы кезінде ақаусыз фазаның асқын кернеуінің 2,6 u фазадан төмен болуын қамтамасыз ету қажет, ал жоғары кернеулі дизельдік генератор жүйесінің бір фазадан жерге тұйықталуы кезінде ақаусыз фазаның асқын кернеуі 2,6 u фазадан аз болуын қамтамасыз ету қажет. ∑ C, әдетте IR ≥(1,0 ~ 1,5) I ∑ C, ол 2,5 u фазадан аз асқын кернеудің бірнеше еселігін одан әрі басуы мүмкін, IR ≥3,0 I ∑ C (немесе Xc/r ≥3,0) болғанда, ішкі асқын кернеуді басу әсері суретте көрсетілгендей.

Жоғары кедергісі жерге қосу режимі жерге қосу тогы аз болғанда ғана, автоматты доғаны сөндірудің әсері айқын, әдетте жерге қосу сыйымдылығының тогы 10а жоғары кернеулі жүйеден аз болса, Шанхай орталығындағы 10КВ дизельдік генератор жүйесінің сыйымдылық тогы I ∑ C 6А.

Генератордың бейтарап нүктесінің кедергісін жерге тұйықтау механизмін талдау арқылы генератордың жерге тұйықтау түрінің принципті талаптарын қанағаттандыру үшін электр генераторының жерге тұйықтау түріне жоғары кедергісі бар жерге тұйықтау түрін қабылдау қажет.

Артықшылықтары: 1 бір фазалы жерге тұйықталу тогы жоғары вольтты 10 кВ дизельдік генератордың қауіпсіздік төзімділігінен төмен болғанда, ақаулықпен жұмыс істейтін (әдетте 2 сағ) электрмен жабдықтаудың үздіксіздігін қамтамасыз ету. 2 Аралық доғаның асқын кернеуі басылады, бұл асқын кернеуді 2,6 u фазадан төмен етеді. 3. Қарапайым релелік қорғаныс.

КЕМШІЛІКТЕРІ: 1 шағын ауқымды жоғары вольтты жүйенің жерге қосу сыйымдылығының тогы үшін жарамды (10а-дан аз), ауқымды пайдалануды шектейді. Бір фазалы жерге тұйықталудың қысқа тұйықталу тогы үлкен болған кезде, қарсылық арқылы өтетін ток қыздыру мәселесін тудырады, ал уақыт өте ұзақ болса, қарсылық күйіп кетеді.

1-сурет. Жүйе кедергісінің және өтпелі асқын кернеудің еселік диаграммасы

3 Шанхай орталығындағы төтенше жоғары вольтты 10 кВт дизельдік генератор үшін бейтарап жерге тұйықтау кедергісін таңдау

3.1 Бейтарап жерге қосу кедергісін таңдау

Әрбір 10 кВт дизельдік генератор компаниясында 10 кВт дизельдік генератордың бейтарап жерге тұйықталу кедергісі үшін әртүрлі таңдау және басқару әдістері бар және Қытайда бұл үшін бірыңғай реттеу жоқ.

(1)жерге қосу тогы номиналды токтың 100 ~ 150А, 10 ~ 30а және 10% бақыланады.

(2)бірнеше 10КВ дизельдік генератор + бірнеше контакторлар + бір кедергісі бар жерге қосу схемасы және бірнеше 10КВ дизельдік генератор + бірнеше контакторлар + көп кедергілі жерге қосу схемасы. Біріншісінің құны төмен және ауданы аз, бірақ оның басқару логикасы күрделі, екіншісі, керісінше.

(3)айналуды басқару үшін жабылатын бір контактормен жұмыс істейтін бірнеше 10 кВт дизельдік генератор бар және айналым реттегішімен жабылатын бірнеше контактор бар.

Шанхай орталығының төтенше жағдайда жоғары вольтты 10 кВ дизель генераторының бейтарап жерге тұйықталу кедергісі

Сондықтан 2500кВт (күту режиміндегі қуат)/10,5 КВ 4 жиынтық, температура дабылы бар 303 жоғары вольтты қарсылық қорабының 1 жинағы және жоғары вольтты айнымалы ток контакторларының 4 жинағы таңдалды.

4 Жоғары кедергісі бар бір фазалы жерге тұйықталудың қысқа тұйықталу тогын есептеу

Бір фазалы жерге тұйықталу кезінде кабельдің қысқа тұйықталу тоғының принципиалды схемасы 2-суретте көрсетілген.

2-сурет. Бір фазалы жерге тұйықталу кезінде кабельдің қысқа тұйықталу тоғының схемасы.

Кабельдің толық металлдық қасиеті бар бір фазалы жерге тұйықталудың қысқа тұйықталу тогы

ICX - қорғалған желінің сыйымдылық тогы, Шанхай орталығындағы ең қысқа кабельдің сыйымдылық тогы 0,15 А, ал ең ұзын кабельдің сыйымдылық тогы 0,7 а.

5 Кабельдің ақаулық нүктесі RG = (30 ~ 300) өту кедергісі арқылы өтеді, ал бір фазалы жерге тұйықталудың қысқа тұйықталу тогы

Төтенше жоғары вольтты 10 кВ дизельдік генератор жүйесінде бір фазалы жерге тұйықталу орын алған кезде жалпы қысқа тұйықталу тогы 20,7 а құрайды. Максималды жұмыс режимі

Төрт 10 кВ дизельдік генератордың әрқайсысы үшін 5,2 а, ең аз жұмыс режимі 310 кВ дизельдік генератор, әрбір ток жүктемесі 6,9 а, 10 кВ дизельдік генератордың жұмысына әсер етпейді.

5Жоғары кедергісі бар жерге тұйықтау желісі үшін нөлдік тізбекті ток қорғанысын және жоғары кернеу кедергісі қорапшасы үшін нөлдік тізбекті ток қорғанысын есептеу

5.1 Idz0x нөлдік тізбекті токты қорғау беру желілерін есептеу

Нөлдік тізбекті токты қорғау параметрі қорғалған желінің сыйымдылық ток жағдайына сәйкес Idz0x = KIcx болып табылады.

Төменде: K —— Сенімділік коэффициенті, 4 ~ 5.

Сезімталдық: Km = ID/IDZ0X ≥2

Негізгі қорғаныс үшін Km ≥2 және резервтік қорғаныс үшін Km ≥1,5.

LINE ZERO SEQUENCE CT түрлендіру коэффициенті 100/1, нөлдік ток 1 ток қорғау параметрі (екінші жағы)Idz0x=5×0,53/100=0,0265 А

0,06 а/0,8 с, сезімталдықKm=20,7/(0,06×100)≈3,4≥2

Нөлдік ток 2 ток қорғанысының белгіленген мәні (екінші жағы) болып табыладыIdz0x= 4×0,53/100=0,0212 А

0,03/1,6 с, сезімталдықKm=11,3/(0,03×100)≈3,8≥2

5.2 жоғары вольтты қарсылық қорабы үшін нөлдік тізбекті ток қорғанысын Idz0R есептеу

Ол төменгі нөлдік реттілік қорғанысының белгіленген мәнінен 1,1 ~ 1,2 есе үлкен, ал уақыт шегі 0,3 с.

Жоғары вольтты қарсылық қорабының нөлдік тізбекті CT қатынасы 50/5, ал нөлдік ток 1 ток қорғанысының мәні (екінші реттік жағы)Idz0R= 1,1×0,06×100/10=0,66 А

0,7 а/1,1 с кезінде сезімталдықКм=20,7/(0,7×10)≈2,9≥2

Нөлдік ток 2 ток қорғанысының белгіленген мәні (екінші жағы) болып табыладыIdz0R= 1,1×0,03×100/10=0,33 А

0,4 а/1,9 с кезінде сезімталдықЖеке қауіпсіздікті қамтамасыз ету үшін Km = 11,3/(0,410)≈2,8≥2 контакт кернеуі Ұлттық стандартқа сәйкес болуы керек: Қорғаныс жұмысының уақыты 1 секундтан артық болған кезде контакт кернеуінің мәні 50в болады.

Жерге кернеудің ақаулық нүктесі болып табыладыUgz= IdRjd=20,7×1=20,7 V<50 В

Олардың ішінде RJD - ​​жерге қосу кедергісінің мәні, ≤1,0.

6 Жоғары кедергісі бар жерге қосу жұмысының стратегиясы

(1)жүйеде бір фазалы жерге ақаулық орын алған кезде, қысқа тұйықталу тогы жоғары вольтты қарсылық қорапшасының температурасын ескерту үшін тым аз және ол 10 кВт дизельдік генератордың жұмысына әсер етпейді. Төрт 10 кВт дизельдік генератор бейтарап нүктеде жоғары кедергісі бар жерге қосылған.

(2)жүйеде бір фазалы жерге ақаулық орын алған кезде, қысқа тұйықталу тогы үлкенірек болады, бұл жоғары вольтты қарсылық қорапшасының температура дабылын береді, ал 10 кВт дизельдік генераторды басқару жүйесі бейтарап жерге қосудың жоғары кедергісін өшіру үшін төрт жоғары вольтты айнымалы ток контакторларын басқарады, төрт 10 кВ дизель генераторы бейтарап режимде жұмыс істейді.

(3)төрт 10 кВт дизельдік генератор бейтарап нүктеде жерленбеген режимде жұмыс істейді және жүйе кабелінің жерге I ∑ cL сыйымдылық тогы 2-кестеде көрсетілгендей есептеледі. 2-кестеден көрініп тұрғандай, Шанхай орталығының желілік сыйымдылық тогы шамамен 4А құрайды.

Жүйе кабелінің I ∑ cL Жер сыйымдылығының тогын есептеу 2-кесте

Тарату шкафының және кабель-жерге қалыптау жүйесінің сыйымдылық тогы болып табыладыI∑c= α(1+β)I∑cL=1,3×(1+15%)×4=6 А

Формула келесідей: (1,2 ~ 1,8) еркіндік коэффициенті ретінде, (15% ~ 20%) қуат тарату жабдығының әсер ету жылдамдығы ретінде.

(4) нөлдік тізбекті ток қорғанысының сезімталдығы (резервтік қорғаныс ≥1,5)

Km= (I∑c-Icx)/Idz0x=(6-0,53)/3≈1,8≥1,5

(4)10 кВт дизельдік генераторға бейтарап нүктенің негізсіз жұмыс режимінің әсері. Бір фазалы жерге тұйықталу тогы 6А, максималды жұмыс режимі 410 кВ дизельдік генератор үшін 1,5 а, ал ең аз жұмыс режимі 310 кВ дизельдік генератор үшін 2,0 а, 10 кВ дизельдік генераторға әсер етпейді.

7 Бейтарап жерге тұйықтау кедергісінің жүйелік диаграммасы

Шанхай орталығының төтенше жағдайдағы жоғары вольтты 10 кВт дизельдік генератордың бейтарап жерге тұйықтау резистор жүйесі 3-суретте көрсетілген.

Сурет 3 апаттық жоғары вольтты 10 кВ дизельдік генератордың бейтарап жерге қосу резистор жүйесі

8. Қорытынды

Жоғары вольтты 10 кВт дизель генераторының бейтарап жерге тұйықталуы экономикалық мәселелердің өте кең ауқымы болып табылады. Елдегі әртүрлі елдер мен қалалар негізінен өздерінің жұмыс тәжірибесі мен дәстүріне негізделген әртүрлі бейтарап жерге қосу әдістеріне ие.