摘要:我国10kV配电网中配电变压器接线基本采用DYn0和YYn0两种,中性线使用不当,就会引起用电事故,对此分析两起案列,提出相应的预防措施。
我国10kV配电变压器接线基本采用DYnO、 YYn0两种,其低压侧400V系统都是三相四线制,中性点接地,中性线引出。中性线和相线可构成单相供电回路,在相线一中性线间有220V电压,用于照明及其它单相用电等。当三相负载平衡时,中性线上只通过少量不平衡电流,能保证各相相电压基本平衡,维持用电设备正常工作,如果某相发生断线,也只影响本相,不会影响其它两相。因此,中性线在低压系统中起着重要的作用。
1 中性线断开引起相电压升高预防措施
在运行中,三相负载平衡时,相电压也基本平衡,中性线上不平衡电流很小;三相负载不平衡时,中性线上的不平衡电流增大,中性线上将产生零序电压,使负载中性点发生偏移。中性线断开时,将严重形成三相不平衡,影响运行。
三相四线制用电系统如图1所示。a-b-c-o是配电变压
400V侧电源系统,a' b' c' of是负载侧用电系统,Za、Zb、Zc代表各相负载。中性线o-o'接通时,中性线上仅通过三相不平衡电流,三相负载电压基本保持平衡。当中性线K点断开时,中性线上的电流等于零,在中性线断开处两端将产生一个零序电压uo-o',其大小、方向与各相负载的大小和性质有关。
根据结点电压法,中性线上电压(零序电压)uo-o'为:
式中,ua、 ub、 u。为三相相电压(向量值);Ya、 Yb、 Yc、Yo为a、 b、 c相和中性线上的导纳(阻抗Z的倒数)。
各相负载电压(向量值)为:
U'a=ua-uo
u'b=ub-uo
u'c =uc-uo
所以,u'a、u'b、u'c的大小、方向与u'o-o'的大小、方向有关(如图2所示),零序电压uo-o'的存在,引起负载侧中性点o'的位移。当中性线断开时,Yo = 0,出现最大零序电压,负载三相不平衡度也最大。
各相电压不平衡的大小决定于零序电压uo-o'的大小和方向,负载大的相电压降低,而负载小的相电压升高。在图2中,Uc-o,大于正常的uc-o,接在。相上的电气设备就会因电压升高而烧坏。对此可采取以下预防措施。
(1)连接组别为YYn0的配电变压器,三相负载应尽量平衡,中性线上的电流不应超过额定电流的25%,不得仅用一相或两相供电。平时要监视三相负荷的平衡,发现有超过规定的情况要及时调整。
(2)中性线上不得装设熔断器和单独的开关装置。建议在中性线上装设电流表,以便随时监视零线上电流的大小。
(3) 10kV及以下电压等级架空配电线路三相四线制的中性线截面不宜小于相线截面的50%,单相制中性线截面应与相线截面相同。
(4)中性线连接要牢固、可靠,严禁铜、铝导线直接连接。定期检查中性线,发现异常,及时维修。