中性點接地數(shù)目對系統(tǒng)的影響

中性點接地數(shù)目對系統(tǒng)的影響摘要：該文通過分析中性點接地數(shù)目不同，對短路電流、避雷器、斷路器及繼電保護的影響，得出中性點接地數(shù)目及接地點的確定原則。關(guān)鍵詞：中性點；接地；短路電流；零序電抗；零序電壓；零序電流中圖分類號：TM645文獻標(biāo)志碼：A文章編號：1003-0867(2005)05-0010-021對短路電流的影響如圖1所示，變壓器中性點經(jīng)開關(guān)與大地連接。若運行中接地開關(guān)QS「QS2閉合，K點發(fā)生接地短路時，零序網(wǎng)絡(luò)如圖2所示。若QS］斷開，QS2閉合時K點發(fā)生接地短路時，零序網(wǎng)絡(luò)如圖3所示。由圖2、圖3看出，接地數(shù)目減少，接地的并聯(lián)支路減少，網(wǎng)絡(luò)零序電抗增大。反之，網(wǎng)絡(luò)零序電抗減小。當(dāng)接地數(shù)目增多時，系統(tǒng)單相接地，由于網(wǎng)絡(luò)零序電抗減小，正序短路電流Ik增大，短路點故障相短路電流ik增大。如果x°￡<xie，則單相短路電流大于三相短路電流。2對避雷器的影響中性點直接接地系統(tǒng)單相接地時，非故障相對地電壓可利用對稱分量法求得，其表達式為r（羅中K+I嚴I則U當(dāng)3叫\(zhòng)U.I?-）L2K+1」”當(dāng)K=1,即X0￡=X1E時，U=U@；當(dāng)K<1,即X0￡>X1E時，U>U@；當(dāng)K>1,即X^<X^時，U<Uo①當(dāng)X0E=8時，系統(tǒng)為小電流接地系統(tǒng)，U=31/2七。由以上分析得出，當(dāng)X0E>X1E時，單相接地產(chǎn)生過電壓，零序電抗愈大，過電壓數(shù)值愈高。雷擊輸電線路，可能使一相接地，又使另一相有過電壓出現(xiàn)，使該相避雷器動作（見圖4）。在此情況下，該相避雷器應(yīng)可靠熄弧，切斷工頻續(xù)流。因此，避雷器的滅弧電壓U滅應(yīng)大于單相接地電壓，即U滅>U⑶減少中性點接地數(shù)目，單相接地時X0Z增大，使避雷器的火花間隙數(shù)增多，其工頻放電電壓、沖擊放電電壓增大，使避雷器保護特性變差。因此，K值應(yīng)限制在一定的范圍內(nèi)。3對斷路器的影響如圖5所示，系統(tǒng)發(fā)生三相接地短路時，斷路器跳閘，產(chǎn)生電弧，由于三相電流不同時過零，滅弧有先后。若U相電弧先熄滅，此時，加在U相斷路器兩端工頻電壓，即為兩相接地短路時非故障對地電壓，利用對稱分量法可求得，其表達式為七/（3電川七％+知號/心?偵2、⑷中性點直接接地系統(tǒng)，短路點距電源較遠時，X1=X2。將（4）式分子、分母同除以X%，則*53K/（2K+!）|七當(dāng)K〉1時，Uuo大于U、K值愈大，Uuo愈大，斷路器愈難熄弧。4對繼電保護的影響中性點直接接地系統(tǒng)應(yīng)裝有反應(yīng)接地短路的繼電保護，它動作于零序電壓、零序電流。如圖2、圖3所示，當(dāng)運行方式改變，中性點接地數(shù)目變化時，短路點零序電壓、零序電流的大小及零序電流分布發(fā)生變化。中性點接地數(shù)目變化較大時，必須改變保護定值，使繼電保護變得復(fù)雜。5接地點數(shù)目及接地點確定原則運行經(jīng)驗表明，中性點直接接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路的概率最大，為75%左右，三相短路的概率最小，為5%左右。為避免斷路器開斷最大短路電流■■，一般通過減少中性點接地數(shù)目，減小單相接地短路電流'，使其小于三相短路電流。當(dāng)K>1時，可使"WE較小時，K取較大值；七較大時，K取較小值，一般取K>1.5）。為了改善閥型避雷器的保護特性，其滅弧電壓按大于等于0.8X31/2%設(shè)計，為使單相接地時，非故障相電壓小于避雷器的滅弧電壓，令U=。出乂3此U土仙）將式⑹代入式⑵，可求得K=2.5。為滿足…，閥型避雷器的滅弧電壓又能滿足要求，電網(wǎng)一般取K=1.5~2.5。根據(jù)K值大小可確定中性點的數(shù)目。接地點數(shù)目的確定應(yīng)滿足繼電保護的要求，保持接地點數(shù)目和分布基本不變，保證在各種運行方式下短路時，零序電壓、零序電流大小及分布保持基本不變，從而使保護整定值不變。6受端接地方式與系統(tǒng)關(guān)系某地區(qū)220kV變電所及由其轉(zhuǎn)供110kV供電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，110kV地區(qū)電網(wǎng)接線主要為線路變壓器組接線。在220kV變電所110kV母線發(fā)生單相接地故障時，則V

iHtjrdO從公式⑺可以看出，受端110kV系統(tǒng)中性點接地數(shù)目與系統(tǒng)零序阻抗成反比：系統(tǒng)零序阻抗Xxt。越大，則110kV供電系統(tǒng)零序阻抗Xgd。越小，允許的110kV供電系統(tǒng)變壓器中性點接地數(shù)目越多；反之系統(tǒng)零序阻抗Xxt0越小，則110kV供電系統(tǒng)零序阻抗Xgd。越大，允許的110kV供電系統(tǒng)變壓器中性點接地數(shù)目越少。對110kV系統(tǒng)而言，系統(tǒng)零