Pananaliksik Sa Neutral Grounding Mode Ng Mataas na Boltahe10KW Diesel Generator

0 Panimula

Ang Electric Connection sa pagitan ng neutral point at ng earth ng distribution network ay tinatawag na neutral point earthing mode, na tinatawag ding neutral point operation mode. Anong uri ng pamamaraan ng saligan ang ginagamit para sa neutral na punto ay isang napakalawak na teknikal at pang-ekonomiyang problema. Ang iba't ibang mga mode ng saligan ay direktang makakaapekto sa overvoltage, ang antas ng pagkakabukod ng mga de-koryenteng kagamitan, ang pagiging maaasahan ng network ng kuryente, ang pagpili at pagiging sensitibo ng proteksyon ng relay, at ang pagkagambala ng mga linya ng komunikasyon.

1 neutral point common ground way

Mayroong apat na uri ng karaniwang system earthing sa mga power system:

(1) ang neutral na punto ay direktang pinagbabatayan: Ang neutral na punto ng mataas na boltahe na AC power system ay direktang pinagbabatayan, kapag ang single-phase-to-ground fault ay nangyari sa system, ang single-phase-to-ground short circuit ay mabubuo at ang short-circuit current ay napakalaki, na lubhang kapaki-pakinabang sa proteksyon ng relay, ang non-fault na may kaugnayan sa ground-boltahe ay hindi tataas.

(2) ARC SUPPRESSION COIL GROUNDING: High Voltage AC Power System neutral arc suppression coil grounding, sa pagitan ng neutral point at grounding sa serye na may reactor upang mabawi ang capacitive current, limitahan ang single-phase grounding fault short-circuit current.

(3)ang neutral na punto ay pinagbabatayan ng risistor (mataas na paglaban, mababang pagtutol): ang High Voltage AC power system ay pinagbabatayan ng mataas na pagtutol sa neutral na punto, at ang isang mataas na impedance resistance ay konektado sa serye sa pagitan ng neutral na punto at ang grounding point, ang short-circuit na kasalukuyang ng single-phase grounding fault ay limitado sa 5 ~ 20A, ang neutral na punto ng mataas na boltahe na impedance na sistema ay konektado sa pagitan ng neutral na punto ng AC powered system, at ang neutral na punto ng mataas na boltahe na impedance na sistema ay grounded, ang neutral na punto ng mataas na boltahe na impedance na sistema ay nakakonekta sa isang neutral na punto ng resistensya. at ang grounding point, ang short-circuit current ng single-phase grounding fault ay limitado sa 100 ~ 1000A.

(4)neutral ungrounded: Ang neutral point ng high voltage AC power system ay ungrounded, ang single-phase grounding current ay capacitive current kapag ang system ay may single-phase grounding fault, kapag ang single-phase grounding current ay maliit (hindi hihigit sa 10a), ang system ay maaaring tumakbo ng 1 ~ 2 oras na may fault, ang disadvantage ay kapag ang single-phase grounding grounding ay hindi naganap, ang pag-grounding ng single-phase ay hindi naglalabas ng A. malaki ang kasalukuyang, na humahantong sa sobrang boltahe ng arko ng gap, mapanganib ang kagamitan, sinisira ang pagkakabukod at maging sanhi ng multi-phase short circuit.

1.1 mga salik na nakakaapekto sa pagpili ng paraan ng saligan

Ang mga salik na nakakaimpluwensya sa pagpili ng grounding mode ay: 1 Power Supply Reliability; 2 Kaligtasan ng personal at Kagamitan; 3 overvoltage factor; 4 relay proteksyon; 5 pamumuhunan.

1.2 komprehensibong paghahambing ng mga karaniwang neutral na grounding mode

Ang isang komprehensibong paghahambing ng mga karaniwang neutral na grounding mode ay ipinapakita sa Talahanayan 1.

Talahanayan 1 komprehensibong paghahambing ng mga karaniwang neutral na grounding mode

2 Mataas na Boltahe 10KW diesel generator

Kapag ang neutral na punto ay ungrounded, kung ang single phase sa ground fault ay matatagpuan sa labas ng mataas na boltahe na 10 kw diesel generator, kung ang kapasidad ng kasalukuyang ay mas malaki kaysa sa isang tiyak na halaga, ang fault arc ay hindi maaaring patayin sa pamamagitan ng kanyang sarili, madalas na sinamahan ng pasulput-sulpot na arc, ang built-up na phase ay gumagawa ng labis na boltahe, na nagiging sanhi ng pagkasira ng pagkakabukod, at ang generator ay bubuo ng isang pangkalahatang delta-connecting, at ang generator delta-connecting ay bubuo ng mataas na pagkakasunud-sunod. y koneksyon. Ang pamantayan ng makatiis na boltahe ay 1.5 beses na na-rate ang boltahe ng linya, IE 2.6 u phase.

Upang matiyak ang ligtas na operasyon ng mataas na boltahe na 10KWgenerator ng dieselsistema, kinakailangang tiyakin na ang sobrang boltahe ng non fault phase ay mas mababa sa 2.6 u phase sa kaso ng single phase to ground fault ng system, at na ang over voltage ng non fault phase ay mas mababa sa 2.6 u phase sa kaso ng single phase to ground fault ng mataas na boltahe na 10KW diesel generator system, kung walang gap point arc boltahe ng IR dapat na mas malaki kaysa sa kasalukuyang capacitance ng ground arc boltahe ng I kasalukuyang capacitance. ∑ C, sa pangkalahatan ay IR ≥(1.0 ~ 1.5) I ∑ C, na maaaring higit pang sugpuin ang over-voltage na maramihang mas mababa sa 2.5 u phase, kapag IR ≥3.0 I ∑ C (o Xc/r ≥3.0) , ang panloob na overvoltage suppression effect ay maaaring masiyahan, gaya ng ipinapakita sa Fig. 1.

High resistance grounding mode lamang kapag ang grounding current ay maliit, ang epekto ng automatic arc extinguishing ay halata, sa pangkalahatan ay naaangkop sa grounding capacitance kasalukuyang mas mababa sa 10a high voltage system, ang capacitance current I ∑ C ng 10KW diesel generator system sa Shanghai center ay 6A.

Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mekanismo ng generator neutral point resistance grounding, upang matugunan ang prinsipyo na kinakailangan ng generator grounding type, ang high resistance grounding type ay dapat gamitin sa electric generator grounding type.

Mga kalamangan: 1 upang matiyak ang pagpapatuloy ng power supply, kapag ang single-phase-to-ground fault current ay mas mababa kaysa sa high-voltage 10 kw diesel generator safety tolerance, na may fault operation (karaniwan ay 2h) . 2 Ang gap arc overvoltage ay pinigilan, na ginagawang mas mababa ang overvoltage kaysa sa 2.6 u phase. 3. Simpleng proteksyon ng relay.

DISADVANTAGES: 1 na angkop para sa small-scale high-voltage system grounding capacitance kasalukuyang (mas mababa sa 10a), limitado ang paggamit ng saklaw. Kapag malaki ang short-circuit current ng single-phase-to-ground fault, ang kasalukuyang dumadaloy sa resistensya ay magdudulot ng problema sa pag-init, at masusunog ang resistensya kung masyadong mahaba ang oras.

Fig. 1 Diagram ng system impedance at transient overvoltage multiple

3 Pagpili ng neutral grounding resistance para sa emergency high voltage 10KW diesel generator sa Shanghai center

3.1 pagpili ng neutral grounding resistance

Ang bawat 10KW diesel generator company ay may iba't ibang paraan ng pagpili at pagkontrol para sa 10KW diesel generator neutral grounding resistance, at walang pare-parehong regulasyon para dito sa China.

(1)ang kasalukuyang saligan ay kinokontrol sa 100 ~ 150A, 10 ~ 30a at 10% ng kasalukuyang na-rate.

(2)maramihang 10KW diesel generator + maramihang contactor + isang resistance earthing scheme, at maramihang 10KW diesel generator + maramihang contactor + multiple resistance earthing scheme. Ang una ay may mababang gastos at maliit na lugar, ngunit ang lohika ng kontrol nito ay kumplikado, ang huli, sa kabaligtaran.

(3)mayroong ilang 10KW diesel generator na tumatakbo na may isang contactor na nagsasara upang kontrolin ang sirkulasyon, at mayroong ilang mga contactor na nagsasara na may circulation controller.

Ang Shanghai Center Emergency High Voltage 10 kw diesel generator neutral grounding resistance ay

Samakatuwid, 4 na set ng 2500kw (standby power)/10.5 KV, 1 set ng 303 high voltage resistance box na may temperature alarm at 4 na set ng high voltage AC contactor ang napili.

4 pagkalkula ng short-circuit kasalukuyang ng single-phase-to-ground fault na may mataas na pagtutol

Ang schematic diagram ng short-circuit current ng cable na may single-phase-to-ground fault ay ipinapakita sa Fig. 2.

Fig. 2 schematic diagram ng short-circuit current ng cable na may single-phase-to-ground fault

Ang short-circuit current ng single-phase-to-ground fault na may kumpletong metallic property ng cable ay

Ang ICX ay ang capacitance current ng protektadong linya, ang capacitance current ng pinakamaikling cable sa Shanghai Center ay 0.15 A, at ang capacitance current ng pinakamahabang cable ay 0.7 a.

5 Ang fault point ng cable ay dumadaan sa transition resistance RG = (30 ~ 300) , at ang short-circuit current ng single-phase-to-ground fault ay

Ang kabuuang kasalukuyang short circuit ay 20.7 a kapag ang isang single phase sa ground fault ay nangyari sa emergency high voltage 10 kw diesel generator system. Ang maximum na operating mode ay

5.2 a para sa bawat isa sa apat na 10 kw diesel generator, ang minimum na operating mode ay 310 kw diesel generator, bawat kasalukuyang load 6.9 a, ay hindi nakakaapekto sa 10 kw diesel generator operation.

5Pagkalkula ng zero sequence current protection para sa high resistance grounding line at zero sequence current protection para sa high voltage resistance box

5.1 Idz0x pagkalkula ng zero sequence kasalukuyang proteksyon transmission lines

Ang kasalukuyang setting ng proteksyon ng zero sequence ay Idz0x = KIcx ayon sa kasalukuyang kondisyon ng kapasidad ng protektadong linya

Sa ilalim ng: K —— Reliability Coefficient, 4 ~ 5.

Ang sensitivity ay: Km = ID/IDZ0X ≥2

Km ≥2 para sa pangunahing proteksyon at Km ≥1.5 para sa backup na proteksyon.

LINE ZERO SEQUENCE CT conversion ratio ay 100/1, Zero Current 1 kasalukuyang setting ng proteksyon (pangalawang bahagi) ayIdz0x=5×0.53/100=0.0265 A

Sa 0.06 a/0.8 s, ang sensitivity ayKm=20.7/(0.06×100)≈3.4≥2

Ang nakatakdang halaga ng zero kasalukuyang 2 kasalukuyang proteksyon (pangalawang bahagi) ayIdz0x= 4×0.53/100=0.0212 A

Sa 0.03/1.6 s, ang sensitivity ayKm=11.3/(0.03×100)≈3.8≥2

Idz0R pagkalkula ng zero sequence kasalukuyang proteksyon para sa 5.2 mataas na boltahe paglaban box

Ito ay 1.1 ~ 1.2 beses na mas malaki kaysa sa itinakdang halaga ng mas mababang zero-sequence na proteksyon, at ang limitasyon sa oras ay 0.3 s.

Ang zero sequence CT ratio ng high voltage resistance box ay 50/5, at ang halaga ng zero current 1 kasalukuyang proteksyon (pangalawang bahagi) ayIdz0R= 1.1×0.06×100/10=0.66 A

Sa 0.7 a/1.1 s, ang sensitivity ayKm=20.7/(0.7×10)≈2.9≥2

Ang nakatakdang halaga ng zero kasalukuyang 2 kasalukuyang proteksyon (pangalawang bahagi) ayIdz0R= 1.1×0.03×100/10=0.33 A

Sa 0.4 a/1.9 s, ang sensitivity ayKm = 11.3/(0.410)≈2.8≥2 upang matiyak ang personal na kaligtasan, ang boltahe ng contact ay dapat matugunan ang Pambansang Pamantayan: Kapag ang oras ng operasyon ng proteksyon ay higit sa 1s, ang halaga ng boltahe ng contact ay 50v.

Ang fault point sa ground boltahe ayUgz= IdRjd=20.7×1=20.7 V<50 V

Kabilang sa mga ito, ang RJD ay ang halaga ng grounding resistance, ≤1.0.

6 High Resistance Grounding Operation Strategy

(1)kapag ang single-phase-to-ground fault ay nangyari sa system, ang short-circuit current ay masyadong maliit upang maalarma ang temperatura ng high-voltage resistance box, at hindi ito makakaapekto sa pagpapatakbo ng 10KW diesel generator. Apat na 10KW diesel generator ay konektado sa high-resistance ground sa neutral point.

(2)kapag nangyari ang single-phase-to-ground fault sa system, mas malaki ang short-circuit current, na ginagawang alarma sa temperatura ng high-voltage resistance box, at kinokontrol ng 10KW diesel generator control system ang apat na high-voltage AC contactors upang putulin ang mataas na resistensya ng neutral grounding, apat na 10 kw diesel generator ang gumana sa isang neutral na ungrounded mode.

(3)apat na 10KW diesel generator ay pinatatakbo sa isang neutral point ungrounded mode, at ang capacitance current ng system cable sa earth I ∑ cL ay kinakalkula tulad ng ipinapakita sa Table 2. Tulad ng makikita mula sa talahanayan 2, ang Line capacitance current ng Shanghai center ay halos 4A.

Talahanayan 2 pagkalkula ng Earth capacitance current I ∑ cL ng system cable

Ang capacitance current ng distribution cabinet at cable-to-ground forming system ayI∑c= α(1+β)I∑cL=1.3×(1+15%)×4=6 A

Ang formula ay ang mga sumusunod: (1.2 ~ 1.8) bilang Coefficient of freedom, (15% ~ 20%) bilang ang rate ng impluwensya ng power distribution equipment.

(4) ang sensitivity ng zero sequence kasalukuyang proteksyon (backup protection ≥1.5) ay

Km= (I∑c-Icx)/Idz0x=(6-0.53)/3≈1.8≥1.5

(4)ang impluwensya ng neutral point ungrounded operation mode sa 10KW diesel generator. Ang single phase sa ground fault current ay 6A, ang maximum operating mode ay 1.5 a para sa 410kw diesel generator, at ang minimum na operating mode ay 2.0 a para sa 310kw diesel generator, ay hindi nakakaapekto sa 10KW diesel generator.

7 System Diagram ng neutral grounding resistance

Ang Shanghai Center Emergency High Voltage 10KW diesel generator neutral grounding resistor system ay ipinapakita sa figure 3.

Fig. 3 emergency mataas na boltahe 10 kw diesel generator neutral grounding risistor system

8. Konklusyon

Ang High Voltage 10KW diesel generator neutral grounding ay isang napakalawak na hanay ng mga isyu sa ekonomiya. Ang iba't ibang bansa at lungsod sa isang bansa ay may iba't ibang neutral na pamamaraan ng saligan, na pangunahing batay sa kanilang sariling karanasan at tradisyon sa pagpapatakbo.