中壓供配電系統(tǒng)接地方式淺析

1、中壓供配電系統(tǒng)接地方式淺析 中壓供配電系統(tǒng)接地方式淺析 【摘 要】該文對中壓供配電系統(tǒng)中性點各種接地方式進行分析，并根據(jù)各種接地方式的優(yōu)缺點，指出適用供電系統(tǒng)及線路結構以滿足電用戶的要求。 【關鍵詞】接地方式；供配電 中壓供配電系統(tǒng)接地方式的選擇是一個綜合性的問題,應根據(jù)供電可靠性要求、電網和線路結構、過電壓與絕緣配合、繼電保護技術要求、人生和設備平安、對通訊及電子設備的電磁干擾等進行技術分析,權衡利弊確定適當?shù)慕拥胤绞?。中壓供配電系統(tǒng)的接地方式主要有:中性點不接地、中性點經高電阻接地、中性點經低電阻接地、中性點經消弧線圈接地。對中壓供配電系統(tǒng)中性點接地方式,世界各國也有不同的觀點及運行經驗,

2、就國內而言,中壓供配電系統(tǒng)中性點的接地方式問題,已引起多方面的關注,面臨確定開展方向的問題。 一、中性點不接地方式 中性點不接地方式，即是中性點對地絕緣，其結構簡單，運行方便，投資小。在該接地方式運行中如果發(fā)生單相接地故障，流過故障點的電流僅為電網對地的電容電流，其值很小，假設是瞬時故障，一般都能自動熄弧，非故障相電壓升高不大，不會破壞系統(tǒng)的對稱性，可帶故障連續(xù)供電2h，為排除故障爭取了時間，相對提高了供電的可靠性。但由于這種接地方式的中性點是絕緣的，電網對地電容中儲存的能量不能釋放，在發(fā)生弧光接地時，電弧的反復熄滅與重燃，向電容反復的充電，電容的能量不能釋放，電容電壓將不斷升高，從而產生弧光

3、接地過電壓或諧振過電壓，其值一般可達數(shù)倍，對設備絕緣造成很大威脅。另一方面，由于目前普遍使用的小電流接地系統(tǒng)選線裝置的選線準確率比擬低，還未能夠精確地檢測出發(fā)生接地故障的線路。發(fā)生單相接地故障后，一般采用人工試拉的方法確定故障線路，因此會造成非故障線路的不必要的停電。 二、中性點經電阻接地方式 按照接地電阻阻值的大小，一般又可分為中性點高電阻、低電阻接地方式。 1中性點高電阻接地方式 中性點經高電阻接地方式就是中性點通過一個高電阻接地，通過高值電阻器限制接地故障電流在10A以下，每相零序電阻小于每相對地容抗。因接地電流被限制到很小，當發(fā)生接地故障時并不要求必須立即斷開故障線路，保護裝置只是檢測

4、故障并發(fā)出信號，允許繼續(xù)運行12h，可保證供電的連續(xù)性和可靠性。電網中性點經高阻接地后對間歇性電弧接地過電壓和串聯(lián)諧振過電壓有較大的抑制作用，從而有效地防止了異常過電壓對電機、電纜絕緣的危害，保證了用電設備的平安運行。缺點是當接地故障電流較大時，持續(xù)的故障電流所引起的熱效應，會使電纜在接地故障處的相問絕緣因過熱燃毀而開展為相問短路。所以，當電網的電容電流較小時，可采用中性點經高電阻接地的方式，尤其是對高壓電動機的電纜線路較多且運行多年的老電網，由于電動機和電纜絕緣都已降低和老化，容易受異常過電壓的破壞，將這類電網的中性點改為經高阻接地是非常適合的。 2中性點低電阻接地方式 中性點低電阻接地方式

5、是中性點通過低電阻接地，目的是增大故障時接地電流以迅速判斷并切除故障線路。接地電阻值越小，設備體積越大；故障電流值越大，同時也產生與直接接地系統(tǒng)類似的缺點。實際運行中一般將接地故障電流限制在100IO00A之間，這樣的電流取值也可避開高壓電動機的起動和線路的沖擊合閘。采用低值電阻接地運行方式，過電壓(含弧光過電壓、諧振過電壓等)水平低，提高了供電系統(tǒng)和設備的可靠性；接地故障定位容易，通過接地電流的檢測可正確迅速地判斷并切除故障線路。但也存在一些缺點：因接地電流在1001000A之間，地電位比中性點非有效接地系統(tǒng)及高電阻器接地系統(tǒng)高；瞬時接地故障不能恢復，間斷供電；中性點也可經低值電抗器與大地連

6、接，可以減少工頻單相接地故障電流，從而防止出現(xiàn)嚴重瞬態(tài)過電流；在635kV主要由電纜線路構成的送、配電系統(tǒng)，單相接地故障電容電流較大時，可采用低電阻接地方式。但應同時考慮供電可靠性要求、故障時瞬態(tài)電壓、瞬態(tài)電流對電氣設備的影響、對通訊的影響和繼電保護技術要求以及本地的運行經驗等因素。 三、中性點經消弧線圈接地 中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)，即是將中性點通過一個電感消弧線圈接地。消弧線圈是一個具有鐵芯的電感線圈，線圈本身電阻很小，感抗卻很大，可看成純電感元件。中性點經消弧線圈接地的優(yōu)點在于其能迅速補償中性點不接地系統(tǒng)單相接地時產生的電容電流，減少弧光過電壓的發(fā)生。雖然中性點不接地系統(tǒng)具有發(fā)生單相接地

7、故障仍可以繼續(xù)供電的突出優(yōu)點但也存在產生間歇性電弧而導致過電壓的危險。當接地電流大于10A時，產生的電弧往往不能自熄，造成弧光接地過電壓概率增大，不利于電網平安運行。而消弧線圈是一個具有鐵心的可調電感，當電網發(fā)生接地故障時，接地電流通過消弧線圈時呈電感電流，對接地電容電流進行補償，使通過故障點的電流減小到能自行熄弧范圍。而當電流過零而電弧熄火后，消弧線圈尚可減少故障相電壓的恢復速度，從而減少了電弧重燃的可能，有利于單相接地故障的消除。此外，通過對消弧線圈無載分接開關的操作，使之能在一定范圍內到達過補償運行，從而到達減小接地電流。這可使電網持續(xù)運行一段時間，相對地提高了供電可靠性。 掌握各種中性

8、點接地方式就可以根據(jù)各個系統(tǒng)的特點采用與之相應的中性點接地方式。中性點不接地系統(tǒng)的供電可靠性高，對人身及設備有較好的平安性，通訊干擾小，投資少，適用于系統(tǒng)不大，網絡結構比擬簡單的系統(tǒng)。而中性點經電阻接地的方式主要優(yōu)點是過電壓小，對系統(tǒng)電纜的絕緣水平要求不高。對于架空線路和電纜線路而言，由于電纜線路很少發(fā)生單相接地瞬時故障，所以比擬適合采用經電阻接地的方式。中性點經消弧線圈接地方式由于消弧線圈能夠根據(jù)系統(tǒng)的電容電流進行補償，防止發(fā)生間歇性弧光接地過電壓，供電可靠性提高，這是中性點經消弧線圈接地方式優(yōu)越于其他接地方式的一點。改良中性點經消弧線圈接地系統(tǒng)故障選線方法來克服經消弧線圈接地方式的選線準確率不高這題，適合任何結構的中壓供配電系統(tǒng)，將是中壓供配電系統(tǒng)接地方式開展的方向。 參考文獻： 【1】能源部西北電力設計院電力工程電氣設計手冊T，北京：中國電力出版社，1989 【2】賀家李，宋文矩，電力系統(tǒng)繼電保護原理(第3版)M，北京：巾國電力出版社，