CN108376970A - 低压变压器中性点接地型式及接地故障排除方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低压变压器中性点接地型式，低压变压器与进线断路器一端连接，进线断路器另一端与低压母线段连接，馈线回路断路器一端与低压母线段连接，还包括电阻、接触器及电流互感器串联组成的接地回路；所述电阻一端与所述低压变压器中性点连接，所述电阻另一端与所述接触器一端连接，所述接触器另一端与所述电流互感器一端连接，所述电流互感器另一端接地。还公开了一种低压变压器中性点接地故障排除方法，该方法为当低压***发出故障报警信号，然后变压器中性点接触器自动合上，待低压***正常运行后，中性点接触器自动断开。
Description
技术领域
本发明涉及变压器中性点接地型式及接地故障排除方法，尤其是一种在火力发电厂为大规模低压变频器供电的新型低压变压器中性点接地型式及故障排除方法。
背景技术
出于节能的考虑，现代火力发电厂大量低压电动机采用变频器供电型式,尤其是空冷岛区域,所有空冷风机均配置了低压变频器。但是众所周知，变频器运行过程中，需要对输入电源用大功率二极管整流(或晶体管/逆变模块)和逆变，这会导致输入输出回路产生高次谐波，该谐波对供电***、负载及其他邻近电气设备会产生很大干扰。以火电厂低压变频器分析，对整个供电***而言，理想状态是向低压变频器供电的低压变压器中性点采用不接地的方式。这样谐波电压的主要成分将根据变压器的电容与电动机的电容的反比，由于变压器的电容比电动机的电容要小得多，因此其阻抗要比电动机高，因而获得的分压也较高，所以主要加在变压器上而不是电动机上，这对延长电动机的寿命是有好处的。
但是，若低压变压器中性点不接地，当低压变压器供电的低压***出现接地短路故障时会导致只有告警信号而无法直接切除故障回路的局面。即使在低压***中加装小电流选线，由于低压***电容电流过小，也是无法实现选线功能的。同时，小电流选线装置也比较昂贵，不利于控制成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种新型低压变压器中性点接地型式及接地故障排除方法，该接地型式满足了低压变压器正常运行时中性点不接地，且故障时低压变压器中性点可靠接地的要求。
本发明采用的技术方案如下：一种低压变压器中性点接地型式，其结构为，低压变压器与进线断路器一端连接，进线断路器另一端与低压母线段连接，馈线回路断路器一端与低压母线段连接，还包括电阻、接触器及电流互感器串联组成的低压变压器中性点接地回路；所述电阻一端与所述低压变压器中性点连接，所述电阻另一端与所述接触器一端连接，所述接触器另一端与所述电流互感器一端连接，所述电流互感器另一端接地。
进一步，所述电阻值为2.2Ω。
进一步，所述电流互感器变比为100/1A。
进一步，所述电阻、接触器及电流互感器组成的低压变压器中性点接地回路集中设置在同一保护柜内。
进一步，所述保护柜设置在所述低压变压器外侧。
一种低压变压器中性点接地故障排除方法，所述方法包括步骤：
(a)低压***发出故障报警信号；
(b)然后变压器中性点接触器自动合上；
(c)待低压***正常运行后，中性点接触器自动断开。
进一步，当馈线回路发生单相接地短路时，断开馈线回路断路器,其他回路及母线均不受影响。当确认故障消除后，重新断开变压器中性点接触器恢复到正常工作状态。
进一步，当低压母线段出现接地故障时，变压器接地后备保护延时动作；然后低压母线段的故障段被切除；当确认故障消除后，重新断开变压器中性点接触器恢复到正常工作状态。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、本发明公开的低压变压器中性点接地型式，实现了低压***正常工作时变压器中性点不接地，故障发生时变压器中性点可靠接地的自动转换。
2、本发明公开的低压变压器中性点接地型式，采用中性点经接触器串联电阻且回路中设置中性点电流互感器的设计，结构简单，可操作性强，经济性高。
3、本发明公开的电阻、接触器及电流互感器组成的接地回路集中设置在同一保护柜内，且保护柜设置在低压变压器外侧，方便故障检修与日常维护。
4、本发明公开的低压变压器中性点接地故障排除方法以中性点接地回路为基础，操作简单便捷，无需借助其他的辅助工具即可排除故障，具有广泛的推广性。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1是本发明低压变压器中性点接地型式的电路原理图。
附图标记说明：1为低压变压器，2为电阻，3为接触器，4为电流互感器，5为馈线回路断路器，6为低压母线段，7为进线断路器，8为保护柜。
具体实施方式
本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
如图1为本发明低压变压器中性点接地型式的电路原理图。在本发明中，针对为大规模低压变频器供电的新型低压变压器，提出了一种中性点接地型式，实现了低压***正常工作时变压器中性点不接地，故障发生时变压器中性点接地的自动转换。如图所示，低压变压器1中性点与进线断路器7一端连接，进线断路器7另一端与低压母线段6连接，馈线回路断路器5一端与低压母线段6连接，该连接方式为低压***正常工作时的状态，即变压器中性点不接地型式。
低压***正常工作时，接触器3断开，馈线回路断路器5闭合，进线断路器7闭合。
本发明公开的变压器中性点接地型式为在变压器外部设置一个接地回路，其连接方式具体为，低压变压器1中性点串联电阻2，电阻2另一端串联接触器3，接触器3另一端串联电流互感器4，电流互感器4另一端接地。
该低压变压器中性点接地回路中，串联电阻2的阻值为2.2Ω，此时对应的接地电流为100A。
该低压变压器中性点接地回路中，串联的电流互感器4变比为100/1A。
本发明公开的电阻2、接触器3及电流互感器4组成的接地回路集中设置在同一保护柜8内，该保护柜8设置在低压变压器1外侧。在日常的检修和维护工作中，方便技术人员操作，并且，在发生故障时可以及时隔离和切断故障所在的电路。
本发明还公开了一种低压变压器中性点接地故障排除方法，该方法的主要步骤为：当低压***发出故障报警信号后，变压器中性点接触器3自动合上，中性点接地回路导通，使变压器中性点实现接地,为单相接地保护提供必要的接地线；待低压***正常运行后，中性点接触器3自动断开，中性点接地回路断开，变压器中性点实现不接地,降低谐波对电机的影响。
当低压***发生故障时，变压器中性点实现接地后通常有两种情况：
情况一为馈线回路发生接地短路，由于按《火力发电厂厂用电设计技术规程》(DL/T 5153-2014)要求，馈线回路均装有单相接地跳闸模块，所以馈线回路发生短路时回路馈线断路器5断开，故障消除后低压***恢复正常运行。
由于变压器1处于接地运行的时间仅接触器3合上和重新断开这段时间，共模电压不长期存在，对电机中性点绝缘影响不大。
情况二为低压母线段出现接地故障时，变压器接地后备保护经过相应的延时后动作，然后低压母线段6的故障段被切除，故障消除后低压***恢复正常运行。
由于母线接地故障的发生率极低，所以低压母线段6的故障段被切除的概率极低；即使发生该种故障，与变压器中性点直接接地时相比，可靠性也没有降低。
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。
Claims (8)
1.一种低压变压器中性点接地型式，低压变压器与进线断路器一端连接，进线断路器另一端与低压母线段连接，馈线回路断路器一端与低压母线段连接，其特征在于：还包括电阻、接触器及电流互感器串联组成的接地回路；所述电阻一端与所述低压变压器中性点连接，所述电阻另一端与所述接触器一端连接，所述接触器另一端与所述电流互感器一端连接，所述电流互感器另一端接地。
2.根据权利要求1所述的一种低压变压器中性点接地型式，其特征在于：所述电阻值为2.2Ω。
3.根据权利要求1所述的一种低压变压器中性点接地型式，其特征在于：所述电流互感器变比为100/1A。
4.根据权利要求1所述的一种低压变压器中性点接地型式，其特征在于：所述电阻、接触器及电流互感器组成的接地回路集中设置在同一保护柜内。
5.根据权利要求4所述的一种低压变压器中性点接地型式，其特征在于：所述保护柜设置在所述低压变压器外侧。
6.一种低压变压器中性点接地故障排除方法，所述方法包括步骤：
(a)低压***发出故障报警信号；
(b)变压器中性点接触器自动合上；
(c)待低压***正常运行后，中性点接触器自动断开。
7.根据权利要求6所述的一种低压变压器中性点接地故障排除方法，其特征在于：当馈线回路发生接地短路时，断开馈线回路断路器；然后低压***恢复正常运行。
8.根据权利要求6所述的一种低压变压器中性点接地故障排除方法，其特征在于：当低压母线段出现接地故障时，变压器接地后备保护延时动作；然后低压母线段的故障段被切除；最后低压***恢复正常运行。
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