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化工企业小电流接地系统单相接地故障的处理方法

更新时间:2009-03-28

化工企业电气系统内发生单相接地故障的频率较高,多数是因为施工作业造成电缆绝缘损坏、季节变化造成基础变形导致电缆局部受力、电缆绝缘老化或电缆中间头热胀冷缩导致绝缘损坏等原因造成的。当系统内发生单相接地故障时,快速的切除故障线路,避免事故扩大到相间短路故障,对企业安全供电和生产平稳有着重大的意义。

1 接地方式及接地电流

某企业的6 kV系统的接地方式为中性点经消弧线圈接地,当发生单相接地故障时,由于不能构成短路回路,接地故障电流要比负荷电流小得多,所以被称为“小电流接地系统”。

小电流接地系统发生单相接地故障,接地电流为电缆对地的电容电流,系统内单相接地零序电流的大小,和系统电压和电缆本身参数有关[1]

2 小电流接地系统发生单相接地时接地电流分布

小电流接地系统发生单相接地时接地电流分布见图1。

  

图1 系统发生单相接地时接地电流分布

从图1可知,d点发生接地故障时,A相电压降为零,A相线路对地电容电流消失,流入d点的故障电流为整个系统的B、C相线路对地电容电流。故障线路的零序电流方向是由线路指向母线,非故障相线路的零序电流方向是由母线指向线路[2]

从城区规模的阶段性变化来看,南、西南、西以及西北向的城区规模自1999年~2014年,属于稳健发展,城区规模在逐步扩展;对比东北、东以及东南向会发现:这3个方向在2011年以前的城区规模属于有限的,但2011年以后的4期城市扩展规模来看,属于快速发展,尤其是东北向极为显著。

3 通过小电流接地选切装置判断接地线路

图2中的第二、第四、第五波形为非故障线路零序电流波形,第三波形为故障线路零序电流波形。可以清晰的看出故障线路零序电流波形与非故障线路零序电流波形方向相反且唯一相反,非故障线路的零序电流为本线路对地电容电流只有毫安级别,故障线路零序电流最大值达到8.404 A,远远大于非故障线路。所以通过波形方向和零序电流大小,可以清晰准确的判断出故障线路。接地故障中同系统内非故障变电所B21变的故障录波波形,见图3。

  

图2 2#馈线发生单相接地故障时的故障录波

(3)零价铁与生物治理技术相结合.周泉宇等[68]采用柱实验对硫酸盐还原菌(SRB)和零价铁(ZVI)协同处理废水中铀和硫酸盐等污染物的潜力进行了研究,其结果表明SRB+ZVI对于铀矿山废水中的污染物U(Ⅵ)和有很好的去除效果,U(Ⅵ)的去除率高达99.4%,而硫酸根离子的去除率达到86.2%,废水中的pH值接近于中性.结论认为废水pH值的提高和厌氧还原性环境的形成在某种程度上得益于ZVI的腐蚀作用,且ZVI的腐蚀作用还可以加强SRB的生存与代谢反应,进而对SRB去除废水中的U(Ⅵ)和起到协同增强作用.

图3中的第七波形和第八波形电流方向相反,但从零序电流大小来看,只有毫安级别,只能是自身线路对地的电容电流值,不可能是整个系统内非故障线路的电容电流总和。根据零序电流大小,判断出该2条线路都是非故障线路,零序电流反向相反则是由于零序CT安装时没有核对极性造成的。通过对图2和图3的对比,可以判断出图3的第八波形所代表线路的零序CT极性接反,需在线路断电后调整零序CT极性。同时也可以总结出,必须要同时判断波形方向和零序电流大小,才能准确的选择出故障线路[4]

该企业6 kV系统B2变馈芳烃2#馈线发生单相接地故障时的故障录波,见图2。

  

图3 B21变的故障录波波形

各向同性材料:本身具有各向同性属性的原料,多种物料均匀混合,各微小颗粒体虽然具有各向异性属性,但由于大量微小颗粒的随机分布,可以将其均匀混合物近似视为各向同性材料。配合饲料虽然由玉米等大量各向异性原料微粒混合而成,但由于大量微粒的随机分布和排列,可将模孔中的物料颗粒近似视为各项同性材料(武凯等,2013)。各向同性材料其实是横观各向同性材料的特殊情况。

图2中的第一波形为零序电压波形。发生单相接地时,最大值可达1.732倍正常线电压。当发生金属性接地时,零序电压达到最大值;当发生电阻性接地时,零序电压要偏小。从图2的零序电压波形可以判断出,此次接地故障为金属性接地。

可知故障点的零序电流等于非故障线路对地电容电流之和,通过非故障相线路的零序电流为本线路对地电容电流,故障线路的零序电流远远大于非故障线路零序电流[3]

4 综合保护器报警信息判断接地线路

综合保护关于单相接地故障的保护有零序过流报警(馈线动作与报警,电动机回路作用于跳闸)和零序过压报警。零序电流是由外接零序CT测量到的,零序电压是由自身计算出的,并不是采PT二次侧开口三角电压。

当单相接地故障发生时,整个系统内零序电压升高,过零序过压保护门槛值,零序过压保护报警,所以系统内所有回路综保均打出接地报警报文。而只有真正的故障回路流过的零序电流等于非故障线路对地电容电流之和,超过零序电流保护整定值,零序保护动作。所以只有故障回路综保能打出“零序过流”的报文。

当发生单相接地故障时,在后台众多报文中,要重点查找带有零序电流保护字样的报警回路,然后在结合综合保护器本体上测量单元显示的零序电流大小,即可快速准确的判断出故障线路[5]

5 结束语

利用小电流接地选线装置和现场综合保护器快速准确的判断出故障线路,对企业生产平稳有着重要的意义。小电流接地选线装置需要同时判断零序电流的大小和方向,要掌握这个系统内发生单相接地时的电缆对地电容电流的大小。综合保护器报文重点查找零序电流保护报警信息,准确的判断出故障线路,确保化工企业生产平稳。

5.7.3 呼吸困难 进行膈神经移位术后要严密观察呼吸情况并进行氧饱和度的监测。呼吸困难严重时可使用正压呼吸机辅助通气,加强腹式呼吸训练,刺激神经恢复,逐渐脱机恢复自主呼吸。

参考文献:

[1]任元会,卞铠生,姚家袆.工业与民用配电设计手册[M].北京:中国电力出版社,2005:152-153.

[2]谯坤.小电流接地系统单相接地故障的判断和处理[J].电力安全技术,2006(10):55-56.

[3]王平.小电流接地系统中单相接地故障的判断与处理方法[J].电气技术2007(1):72-73.

[4]陈建东,季文.石河子电网小电流接地系统中单相接地故障的判断与处理[J].石河子科技,2005(1):39-40.

[5]杨连艳,崔春全,冯丽.小电流接地系统单相接地故障处理[J].当代化工,2013(9):1271-1273.

 
国瀚文
《炼油与化工》 2018年第02期
《炼油与化工》2018年第02期文献

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