随着发电厂安全管理水平的提高,人们对低压厂用电系统的单相接地保护越来越重视。我国发电厂低压厂用电系统大都是中性点直接接地系统,当发生单相接地时,线电压的对称性被破坏,不允许继续运行;而对中性点非直接接地系统,当发生单相接地时,线电压的对称性未被破坏,允许短时运行1~2h,此时应查出原因消除故障。如何正确选择配置单相接地保护装置,提高厂用电系统的运行可靠性,我们作如下三方面探讨。
1 低压厂用变压器的单相接地保护
按《火力发电厂厂用电设计技术规定》的要求,低压厂用变压器的单相接地保护可按以下a、b两方面进行配置。a.对于低压侧中性点直接接地的变压器,当低压侧发生单相接地短路故障时,可由反时限电流继电器组成中性线上的零序过电流保护。或采用两相三继电器接线,使高压侧的过电流保护兼作低压侧的单相短路保护;
b.对于经大电阻接地的低压厂用电系统,单相接地保护应利用中性点接地设备上产生的零序电压来实现,保护动作后应向值班地点发出接地信号,低压厂用中央母线上的馈线回路应装设接地故障检测装置。
检测装置宜由反映零序电流的元件构成,动作于就地信号。
低压厂用变压器的单相接地保护已有成熟的配置、多年的运行经验,这里不再赘述。
2 低压厂用电动机的单相接地保护
该保护用于保护电动机内部及引出线上的单相接地短路故障。按《火力发电厂厂用电设计技术规定》的要求,低压厂用电动机的单相接地保护可按以下a、b两方面配置。
a.当低压厂用电系统中性点为直接接地时,对容量为100kW以上的电动机,宜装设单相接地短路保护;而对于55kW及以上的电动机,如相间短路保护能满足单相接地短路的灵敏度时,可由相间短路保护兼作接地短路保护,当不能满足时,应另装接地短路保护。
保护装置由1个接于零序电流互感器上的电流继电器构成,此继电器瞬时动作断路器跳闸;b.低压厂用电系统中性点在经大电阻接地时,为方便寻找接地故障点,应在低压电动机回路上装设接地故障检测器。为满足接地故障检测器灵敏度的要求,在选用大电阻阻值时,应使接地电流值在3A左右为宜。专业人员对低压厂用电动机的单相接地保护认识曾有过分歧,集中体现在整定值上。由于《火力发电厂厂用电设计技术规定》中并没有涉及整定值,故通过以下讨论,寻求对这一问题的统一认识。在1981年版《电力工程设计手册》第二册中认为:“保护装置由一个接于LJ或LJF型零序电流互感器上的DL-11/0.2型继电器构成。”DL-11/0.2型继电器的整定值为0.05~0.2A,由于手册中并没有说清该保护是适用于低压厂用电系统中性点为直接接地还是为非直接接地,当时的设计、安装、调试运行,都是按DL-11/0.2型继电器的最大整定值选择,由于动作值的灵敏度偏高,故造成频繁跳闸。在1986年水利电力部出版的《厂用电系统保护》一书中认为:“对于低压厂用电系统中性点为直接接地的低压电动机零序动作电流的整定值应满足以下两点要求:
1)发生单相接地时能正确动作,并有足够的灵敏度。