kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式(20210326231136)

1、10kV 配電網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式本文簡要評價(jià)了 10kV 配電網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式， 提出中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式， 應(yīng)用 于現(xiàn)代化城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)是必要的、可行的和有益的。中性點(diǎn)接地是一個(gè)涉及電力系統(tǒng)各個(gè)方面的綜合性問題，它對電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與運(yùn)行有著重大的影響，確定電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式，必須考慮：供電安全可靠性和連續(xù)性；配電網(wǎng)和線路結(jié)構(gòu)；過電壓保護(hù)和絕緣配合；繼電保護(hù)構(gòu)成和跳閘方式；設(shè)備安全和 人身保安;對通信和電子設(shè)備的電磁干擾；對電力系統(tǒng)穩(wěn)定影響等諸多因素。我國35kV以下電壓等級目前采用的中性點(diǎn)接地方式有：中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地及經(jīng)小電阻接地三種方式。三種中性點(diǎn)接地方式的評價(jià)：（一

2、） 中性點(diǎn)不接地中性點(diǎn)不接地方式的主要特點(diǎn)是簡單，不需任何附加設(shè)備，投資省，運(yùn)行方便，特別 適用于以架空線為主的電容電流比較小的、結(jié)構(gòu)簡單的輻射形配電網(wǎng)。在發(fā)生單相接地故 障時(shí)，流過故障點(diǎn)的電流僅為電網(wǎng)的對地電容電流。由于電流較小，一般能自動息弧。又 由于中性點(diǎn)絕緣在單相接地時(shí)并不破壞系統(tǒng)的對稱性，可帶故障連續(xù)供電 2 小時(shí)，相對提 高了供電的可靠性。中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)最根本的弱點(diǎn)就是其中性點(diǎn)是絕緣的，電網(wǎng)對地電容中儲存的能量沒有釋放通道，在發(fā)生弧光接地時(shí)，電弧反復(fù)熄滅與重燃的過程，也是反復(fù)向電網(wǎng)電容充 電的過程。由于電容中能量不能釋放，每個(gè)循環(huán)使電容電壓升高一個(gè)階梯，所以中性點(diǎn)不 接地系統(tǒng)在弧

3、光接地過電壓中達(dá)很高的倍數(shù)，對系統(tǒng)設(shè)備絕緣危害很大。同時(shí)系統(tǒng)存在電 容和電感元件，在一定的條件下，由于倒閘操作或故障，很容易引發(fā)線性諧振或鐵磁諧振。一般說，對于饋線較短的電網(wǎng)會激發(fā)起高頻諧振，引起較高的諧振過電壓，特別容易引起 電壓互感器絕緣擊穿， 而對于饋線較長的電網(wǎng)卻容易激發(fā)起分頻鐵磁諧振， 在分頻諧振時(shí)， 電壓互感器呈較小阻抗，通過電壓互感器的電流成倍增加，引起熔絲熔斷或使電壓互感器 過熱燒毀。( 二 ) 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地當(dāng)電網(wǎng)單相接地電流比較大的時(shí)候，如果中性點(diǎn)不接地，發(fā)生接地故障時(shí)，產(chǎn)生的電 弧往往不能自熄，造成弧光接地過電壓的概率增大，不利于電網(wǎng)的安全運(yùn)行。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地

4、方式，是在中性點(diǎn)和地之間接一電感線圈，系統(tǒng)單相接地故障 時(shí)，利用消弧線圈的電感電流對系統(tǒng)的對地電容電流的補(bǔ)償作用，使通過故障點(diǎn)的故障電 流減小到能夠自行熄弧的范圍。一般采用過補(bǔ)償，使發(fā)生單相接地故障時(shí)和中性點(diǎn)不接地 一樣可持續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，提高供電可靠性。但是中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地具有以下 缺點(diǎn) ：(1) 單相接地故障時(shí)，健全相的對地電壓同樣升高 3 倍。(2) 由于消弧線圈本身就是一個(gè)感性諧振元件， 與系統(tǒng)對地電容構(gòu)成諧振回路， 在一定條件 下，可能發(fā)生系統(tǒng)諧振，危及設(shè)備安全運(yùn)行。(3) 在補(bǔ)償度偏差較大時(shí)可能產(chǎn)生倍數(shù)很高的弧光接地過電壓。(4) 脫諧度需要嚴(yán)格地控制，頻繁地調(diào)節(jié)。脫諧度過小時(shí)

5、，會使系統(tǒng)中性點(diǎn)電位偏移過大， 脫諧度過大又不能抑制系統(tǒng)過電壓水平，當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行方式改變時(shí)，其控制操作麻煩，需要很熟練運(yùn)行維護(hù)技術(shù)。(5) 補(bǔ)償容易受到限制， 當(dāng)電網(wǎng)發(fā)展快， 系統(tǒng)對地電容超過消弧線圈容量時(shí)必須更換消弧線圈。(6) 對于單相接地電容電流很大的系統(tǒng)，消弧線圈的容量必須很大，不經(jīng)濟(jì)。(7) 發(fā)生觸電事故而引起單相接地時(shí)，因電源側(cè)開關(guān)不跳閘，使傷亡事故進(jìn)一步擴(kuò)大。(8) 由于單相接地電流得到補(bǔ)償而變小，實(shí)現(xiàn)繼電保護(hù)比較困難。( 三 ) 中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地，就是在中性點(diǎn)接入一小阻值電阻。該電阻與系統(tǒng)對地電容構(gòu)成并聯(lián)回路。由于電阻是耗能元件，也是電容電荷的釋放元件，同時(shí)還是

6、系統(tǒng)諧振的阻壓元件， 所以中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式具有以下 優(yōu)點(diǎn) ：(1) 將弧光接地過電壓限制到較低水平。(2) 從根本上抑制系統(tǒng)諧振過電壓。(3) 限制系統(tǒng)中性點(diǎn)電位偏移。(4) 可簡化繼電保護(hù)，方便檢測接地故障線路，隔離故障點(diǎn)。(5) 有利于降低系統(tǒng)設(shè)備的絕緣水平，節(jié)省投資，提高經(jīng)濟(jì)效益(6) 可以在系統(tǒng)中使用無間隙氧化鋅避雷器， 從而降低雷電過電壓幅值， 提高系統(tǒng)運(yùn)行的可 靠性和電氣設(shè)備的運(yùn)行壽命。(7) 電網(wǎng)運(yùn)行方式靈活， 不受電網(wǎng)運(yùn)行方式改變而變化的電容電流影響， 從而提高電網(wǎng)的供 電可靠性。(8) 能快速切除故障，避免發(fā)生人身安全事故和設(shè)備安全，具有明顯的安全性。通過上述三種中性點(diǎn)接

7、地方式的比較得出： 10kV 配電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地或消弧線圈接地 方式，其最大優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，若是瞬時(shí)故障，將及時(shí)得到恢復(fù)，若是永久 性故障， 由于容性電流小或受到消弧線圈的感性電流補(bǔ)償， 將極大地降低流過故障點(diǎn)電流， 熄滅故障點(diǎn)電弧，同時(shí)可允許帶單相接地故障運(yùn)行 2 小時(shí)，以獲得足夠時(shí)間排除故障，保 證對用戶的供電。在我國經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)的 10kV 配電網(wǎng)及以架空供電為主的廣大農(nóng)村 10kV 電網(wǎng)中仍可 采用的中性點(diǎn)不接地或消弧線圈接地方式。但對于現(xiàn)代化的城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，其用 電量是非常大的。 這種大容量的 10kV 配電網(wǎng)，不再是過去的單電源的輻射系統(tǒng)或樹形系統(tǒng) 供電，而是

8、網(wǎng)孔網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)供電。對用戶供電可靠率也不再是靠帶單相接地故障運(yùn)行 2 小時(shí) 來保證，而是靠電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和調(diào)度控制來保證。另外，在現(xiàn)代化城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的 10kV 電網(wǎng)規(guī)劃和改造中應(yīng)以電纜供電為主， 架 空供電為輔是必然趨勢， 所以 10kV 電網(wǎng)單相接地電容線流值很大， 尤其在電纜為主電網(wǎng)中， 電網(wǎng)發(fā)生的接地故障過程往往是先產(chǎn)生間隙性電弧然后發(fā)生永久性接地。間隙性電弧所造 成的高頻熄弧過電壓值可達(dá)到 68 倍相電壓，不僅幅值高而且持續(xù)時(shí)間長，對現(xiàn)有過電壓 保護(hù)設(shè)備也將構(gòu)成威脅，從而對設(shè)備造成危害。永久性故障時(shí)，是不允許繼續(xù)運(yùn)行，必須 迅速切斷電源，避免擴(kuò)大事故。因此在現(xiàn)代化城市和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的

9、10k V配電網(wǎng)適合采用 中性點(diǎn)徑小電阻接地方式改革開放前， 10kV 配電網(wǎng)是以架空線路為主的單電源輻射或樹形系統(tǒng)。其中性點(diǎn)大都 采用不接地運(yùn)行方式，提高了供電的可靠性，長期以來的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)證明，此方式是十分適 宜的。改革開放后，情況有很大的變化，其表現(xiàn)為：1、用電負(fù)荷逐年遞增2、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)開始發(fā)生很大變化。為提高供電的可靠性以及國家近年來對農(nóng)網(wǎng)、城網(wǎng)的建設(shè) 與改造的要求，東莞 10kV 配電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)和改造為環(huán)網(wǎng)式結(jié)線系統(tǒng)。3、由于現(xiàn)代化城市市容 （ 如：主要街道不允許架設(shè)架空線 ）和各種技術(shù)條件限制 （如：當(dāng)一 個(gè)供電區(qū)內(nèi)負(fù)荷密度達(dá)到一定程度時(shí)， 架空送電線的供電負(fù)荷能力將受到限制 ） ，以及可用 土地資源的日漸減少等原因，供電的饋線大都采用電纜供電。4、舊變電站10kV架空出線改為電纜出線，新變電站為減少占地面積。10kV架線采用電纜出線。隨著電力負(fù)荷