浅谈配电网中性点运行方式及低电阻接地.docVIP

浅谈配电网中性点运行方式及低电阻接地【摘　要】配电网中性点运行方式是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术课题。文章详细介绍了中性点不接地或经消弧线圈接地方式存在的问题，以及中性点经低电阻接地的特点，综合考虑了各种因素，对配电网中性点接地方式的选择提出了推荐意见。 【关键词】配电网；中性点运行方式；低电阻；选择 配电网中性点运行方式是一个涉及电力系统许多方面的综合性技术课题，它不仅涉及到电网本身的安全可靠性，过电压绝缘水平的选择，而且对通讯干扰，人身安全有重要影响。 1.配电网中性点的接地方式 三相交流电网中性点与大地间电气连接的方式称为中性点接地方式，也可称为电网中性点运行方式。中性点接地方式有四种类型： （1）直接接地。 （2）不接地和经消弧线圈接地。 （3）高电亢、中电亢和小（低）电抗接地。 （4）高电阻、中电阻和低电阻接地。 目前配电网根据单相接地电容电流的数值大小采用不接地或经消弧线圈接地方式居多。 城市配电网朝着低电阻接地发展。 2.中性点不接地或经消弧线圈接地方式存在的主要问题 配电网以架空线路为主构成系统，单相接地故障比重较大，在中性点不接地或经消弧线圈接地方式中，单相接地电流很小，大多数瞬时性单相接地电流电弧能够自行熄灭，系统能够恢复正常运行，即使是金属性单相接地或单相接地电弧不能自熄，由于单相接地故障不影响对负载的三相电压平衡，允许带故障运行2h，基本上可以保证配电系统供电的连续性。 随着配电网结构的变化，特别是电缆所占重越来越大，这种方式的缺点日渐明显，主要是： （1）消弧线圈的调节范围有限，往往不适合投入初期和终期负荷变化的需要。 （2）消弧线圈各分头的标称电流和实际电流误差较大，运行中会因此而发生谐振现象。 （3）计算电容电流在实际操作上很苦难，计算数值与实际数值误差很大，很难保证消弧线圈补偿适当。 （4）有些配电网的接地电容电流中，含有百分之五到百分之十五的五次谐波电流还是无法补偿。 基于上述原因，以电缆为主的配电网，当发生单相接地故障时，其接地残流较大，消弧线圈运行于过补偿的条件经常不能满足。 另外，继续维持对负载供电的优点也将不复存在。这是因为： （1）以电缆为主的配电网由于自身绝缘缺陷造成击穿接地，接地电弧为封闭电弧，不易自行熄灭。 （2）用试拉断路器的方法查找接地线路的过程中有时将产生幅值较高的操作过电压。 （3）中性点不接地或经消弧线圈接地系统的弧光接地，将产生严重的接地过电压。 （4）在不能及时检测出故障线路的情况下，无间隙金属氧化物避雷器长时间在线电压下运行，很容易损坏，甚至爆炸。 3.中性点经低电阻接地 电缆线路的增多，使系统电容电流的数值大幅度增加，如仍以消弧线圈接地为主要运行方式，过补偿的条件就会很难实现，应当在配电网改造中推行电阻接地的运行方式。特别是架空线路的绝缘化改造，较好地解决了瞬时性故障和供电可靠性的问题，为实行配电网中性点经电阻接地的运行方式，创造了有利条件。 配电网中性点经低电阻接地的运行方式，能够降低单相接地故障时非故障相的电压升高，限制发生单相接地故障后产生了暂态过电压倍数，配合继电保护装置，可以有选择地迅速切除单相接地故障，克服了中性点不接地或经消弧线圈接地存在的一些问题。 配电网中性点经低电阻接地方式的特点； （1）当发生单相接地故障时，依靠零序过流保护，可以准确迅速判断出故障线路，并在很短的时间内切除故障线路，使设备承受过电压的时间缩短。这样，为系统设备降低绝缘水平提供了运行条件，对原有的设备绝缘也将会增加裕度，提高了系统运行的可靠性。 （2）在中性点经电阻接地的配电网系统中，一般中性点电阻阻值不是很大。当接地电弧熄灭后，零序残荷将通过中性点电阻提供的通路泄放掉，当发生下一次燃弧时，并不会像中性点不接地或经消弧线圈接地系统那样，由于多次燃弧，熄孤使过电压幅值升高。 中性点经电阻接地系统发生单相接地熄弧后其零序放电回路的放电时间常数为： τ = R·C 式中 τ——时间常数； R——电阻值； C——网络电容值。 即线路对地电容，中性点电阻阻值越小，泄放零序残荷越快。以电容电流300A，中性点电阻阻值为30欧姆计，在熄弧后半个周波内，剩余残荷仅为5%。 由此可见，中性点经电阻接地系统，可以降低工频过电压和弧光接地过电压倍数。 （3）抑制铁磁谐振。电网中的电感和电容如形成串联谐振回路，就可能产生谐振过电压。在配电网中，常见的是由于电磁式电压互感器饱和和断线引起铁磁谐振过电压。 限制铁磁谐振过电压的基本措施是破坏谐振的发生条件和增大谐振回路的损耗电阻。如： 选用励磁特性较好的电压互感器，或采用电容式的电压互感器；