淺析配電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式與低電阻接地

精品文檔-下載后可編輯淺析配電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式與低電阻接地【摘要】配電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式是一個(gè)涉及電力系統(tǒng)許多方面的綜合性技術(shù)課題。文章詳細(xì)介紹了中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式存在的問題，以及中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的特點(diǎn)，綜合考慮了各種因素，對(duì)配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的選擇提出了推薦意見。

【關(guān)鍵詞】配電網(wǎng)；中性點(diǎn)運(yùn)行方式；低電阻；選擇

配電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式是一個(gè)涉及電力系統(tǒng)許多方面的綜合性技術(shù)課題，它不僅涉及到電網(wǎng)本身的安全可靠性，過電壓絕緣水平的選擇，而且對(duì)通訊干擾，人身安全有重要影響。

1.配電網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式

三相交流電網(wǎng)中性點(diǎn)與大地間電氣連接的方式稱為中性點(diǎn)接地方式，也可稱為電網(wǎng)中性點(diǎn)運(yùn)行方式。中性點(diǎn)接地方式有四種類型：

（1）直接接地。

（2）不接地和經(jīng)消弧線圈接地。

（3）高電亢、中電亢和?。ǖ停╇娍菇拥?。

（4）高電阻、中電阻和低電阻接地。

目前配電網(wǎng)根據(jù)單相接地電容電流的數(shù)值大小采用不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式居多。

城市配電網(wǎng)朝著低電阻接地發(fā)展。

2.中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式存在的主要問題

配電網(wǎng)以架空線路為主構(gòu)成系統(tǒng)，單相接地故障比重較大，在中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地方式中，單相接地電流很小，大多數(shù)瞬時(shí)性單相接地電流電弧能夠自行熄滅，系統(tǒng)能夠恢復(fù)正常運(yùn)行，即使是金屬性單相接地或單相接地電弧不能自熄，由于單相接地故障不影響對(duì)負(fù)載的三相電壓平衡，允許帶故障運(yùn)行2h，基本上可以保證配電系統(tǒng)供電的連續(xù)性。

隨著配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)的變化，特別是電纜所占重越來越大，這種方式的缺點(diǎn)日漸明顯，主要是：

（1）消弧線圈的調(diào)節(jié)范圍有限，往往不適合投入初期和終期負(fù)荷變化的需要。

（2）消弧線圈各分頭的標(biāo)稱電流和實(shí)際電流誤差較大，運(yùn)行中會(huì)因此而發(fā)生諧振現(xiàn)象。

（3）計(jì)算電容電流在實(shí)際操作上很苦難，計(jì)算數(shù)值與實(shí)際數(shù)值誤差很大，很難保證消弧線圈補(bǔ)償適當(dāng)。

（4）有些配電網(wǎng)的接地電容電流中，含有百分之五到百分之十五的五次諧波電流還是無法補(bǔ)償。

基于上述原因，以電纜為主的配電網(wǎng)，當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，其接地殘流較大，消弧線圈運(yùn)行于過補(bǔ)償?shù)臈l件經(jīng)常不能滿足。

另外，繼續(xù)維持對(duì)負(fù)載供電的優(yōu)點(diǎn)也將不復(fù)存在。這是因?yàn)椋?/p>

（1）以電纜為主的配電網(wǎng)由于自身絕緣缺陷造成擊穿接地，接地電弧為封閉電弧，不易自行熄滅。

（2）用試?yán)瓟嗦菲鞯姆椒ú檎医拥鼐€路的過程中有時(shí)將產(chǎn)生幅值較高的操作過電壓。

（3）中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)的弧光接地，將產(chǎn)生嚴(yán)重的接地過電壓。

（4）在不能及時(shí)檢測出故障線路的情況下，無間隙金屬氧化物避雷器長時(shí)間在線電壓下運(yùn)行，很容易損壞，甚至爆炸。

3.中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地

電纜線路的增多，使系統(tǒng)電容電流的數(shù)值大幅度增加，如仍以消弧線圈接地為主要運(yùn)行方式，過補(bǔ)償?shù)臈l件就會(huì)很難實(shí)現(xiàn)，應(yīng)當(dāng)在配電網(wǎng)改造中推行電阻接地的運(yùn)行方式。特別是架空線路的絕緣化改造，較好地解決了瞬時(shí)性故障和供電可靠性的問題，為實(shí)行配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的運(yùn)行方式，創(chuàng)造了有利條件。

配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地的運(yùn)行方式，能夠降低單相接地故障時(shí)非故障相的電壓升高，限制發(fā)生單相接地故障后產(chǎn)生了暫態(tài)過電壓倍數(shù)，配合繼電保護(hù)裝置，可以有選擇地迅速切除單相接地故障，克服了中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地存在的一些問題。

配電網(wǎng)中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地方式的特點(diǎn)；

（1）當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，依靠零序過流保護(hù)，可以準(zhǔn)確迅速判斷出故障線路，并在很短的時(shí)間內(nèi)切除故障線路，使設(shè)備承受過電壓的時(shí)間縮短。這樣，為系統(tǒng)設(shè)備降低絕緣水平提供了運(yùn)行條件，對(duì)原有的設(shè)備絕緣也將會(huì)增加裕度，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。

（2）在中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的配電網(wǎng)系統(tǒng)中，一般中性點(diǎn)電阻阻值不是很大。當(dāng)接地電弧熄滅后，零序殘荷將通過中性點(diǎn)電阻提供的通路泄放掉，當(dāng)發(fā)生下一次燃弧時(shí)，并不會(huì)像中性點(diǎn)不接地或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)那樣，由于多次燃弧，熄孤使過電壓幅值升高。

中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地熄弧后其零序放電回路的放電時(shí)間常數(shù)為：

τ=R·C

式中τ——時(shí)間常數(shù)；

R——電阻值；

C——網(wǎng)絡(luò)電容值。

即線路對(duì)地電容，中性點(diǎn)電阻阻值越小，泄放零序殘荷越快。以電容電流300A，中性點(diǎn)電阻阻值為30歐姆計(jì)，在熄弧后半個(gè)周波內(nèi)，剩余殘荷僅為5%。

由此可見，中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地系統(tǒng)，可以降低工頻過電壓和弧光接地過電壓倍數(shù)。

（3）抑制鐵磁諧振。電網(wǎng)中的電感和電容如形成串聯(lián)諧振回路，就可能產(chǎn)生諧振過電壓。在配電網(wǎng)中，常見的是由于電磁式電壓互感器飽和和斷線引起鐵磁諧振過電壓。

限制鐵磁諧振過電壓的基本措施是破壞諧振的發(fā)生條件和增大諧振回路的損耗電阻。如：

選用勵(lì)磁特性較好的電壓互感器，或采用電容式的電壓互感器；在零序回路加阻尼電阻，在互感器中性點(diǎn)串電阻、開口三角形繞組兩端接電阻或消諧器。運(yùn)行情況表明，這些措施對(duì)限制鐵磁諧振起到的一定作用，但不十分理想。

采用中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式，能夠抑制電壓互感器諧振過電壓。由于在零序網(wǎng)絡(luò)中接入了電阻Rn（Rn越小，越容易消除諧振），當(dāng)接地消失或熄弧后，零序電壓很快衰減為零，諧振被消除。一般認(rèn)為，在單相接地電流中如果Ir〉Ic,就可以有效地限制電壓互感器諧振，這在電網(wǎng)中是可以做到的。只要中性點(diǎn)接地電阻Rn不是很大（不大于1500歐姆）。均可消除各種電壓互感器諧振過電壓。

（4）限制操作過電壓。在中性點(diǎn)絕緣或經(jīng)消弧線圈接地的配電網(wǎng)，發(fā)生接地時(shí)，一般用試?yán)椒ú檎夜收暇€路，在此過程中，有可能出現(xiàn)幅值較高的操作過電壓。

中性點(diǎn)經(jīng)低電阻接地配電網(wǎng)，發(fā)生單相接地時(shí)，零序保護(hù)可準(zhǔn)確動(dòng)作，快速切除故障線路。為了提高供電可靠性，對(duì)于