10KV配电网中性点接地方式研究

１０ＫＶ配电网中性点接地方式研究　头驱饼艽。　谈碧翠（广东威恒输变电工程有限公司，广东佛山５２８２００）　摘　要：随着国民经济的快速增长，人民生活水平的普遍提高，配电网的容量日益增大，广大用户对电网供电可靠性的要求也越来越高。原　有的中性点接地方式已越来越不能满足电力系统的发展要求。本文主要针对１ＯｋＶ配电网中性点接地运行方式的选择问题进行研究。　关键词：ｌＯｋＶ￣５电网；中性点；接地方式　１前言　值Ｒ≤１５００Ｑ，基本上可以消除系统内的各种谐振过电压。③在　中性点接地方式的确定是一个涉及供电安全可靠性和连续　中性点不接地和经消弧线圈接地的系统中，健全相的过电压水　性、配电网和线路结构、过电压保护和绝缘配合、继电保护方　平可超过３倍相电压，对设备的的绝缘水平造成一定的危害。在　式、设备安全和人身保安、通信干扰、系统稳定等多方面因素的　小电阻接地系统中，当接地电弧第～次自动熄灭后，系统的对　个系统工程。不同地区、不同特点的配电网，在不同的发展阶　地电容的残余电荷将通过小电阻及时泄放，因此过电压幅值不　一段，这些因素和要求都不一样，需考虑采用不同的中性点接地　方式。因此必须要事先全面分析，进行充分的技术经济比较分　析，综合考虑各种因素，才能确定具体适合系统的中性点接地　方式。　２中性点接地方式　ｌＯｋＶ配电系统中，中性点的接地方式基本上有三种：中性　点绝缘接地方式、中性点经小电阻接地方式和中性点经消弧线　圈接地方式。这三种接地方式各有优缺点，特别对于小电阻接　地和消弧线圈接地方式孰优孰劣问题，一直存在不同的观点。　２．１中性点不接地　中性点不接地方式是ＩＯＫＶ配电网采用得比较多的一种方　式。中性点不接地系统发生单相接地故障时，一般认为其接地　电流很小，若是瞬时故障，一般能自动熄弧，非故障相电压升　高不大，不会破坏系统的对称性，故可带故障继续供电２ｈ，从而　获得排除故障时间，相对地提高了供电的可靠性。但是在发生　弧光接地时，电弧的反复熄灭与重燃，由于对地电容中的能量　不能释放，造成电压升高，从而产生弧光接地过电压或谐振过　电压，其值可达很高的倍数，对设备绝缘造成威胁。特别是新　建ｌｌＯｋＶ变电站一般采用ｌＯｋＶ电缆出线，至变电站外再登杆的形　式，出线数较多、线路较长时，单相接地电容电流已比较大，若　仍采用本期中性点不接地，对安全运行存在一定隐患。　２．２中性点经小电阻接地　中性点经小电阻接地方式，即在中性点与大地之间接入＿　定阻值的电阻，该方式可认为是介于中性点不接地和中性点直　接接地之间的一种接地方式，世界上以美国为主的部分国家采　用中性点经小电阻接地方式。采用此种方式，用以泄放线路上　的过剩电荷，来限制弧光接地过电压。中性点经小电阻接地方　式中，一般选择电阻的值较小（工程上一般选取１０￣２０Ｑ）。在　系统单相接地时，控制流过接地点的电流在１０Ａ￣５００Ａ之间，　通过流过接地点的电流来启动零序保护动作，因此可快速切除　线路单相故障。中性点经小电阻接地的特点有：①中性点经小　电阻接地系统可以配置零序过流或限流速断保护。当系统发生　单相接地故障时，故障线路的零序保护可在（０．５～２．０）ｓｅｃ切　除故障。根据电网的运行经验，零序保护动作准确率在９５％以　上，可及时切除故障线路。②由于电阻是耗能元件同时也是阻　尼元件，相当于在谐振回路中串接一个阻尼电阻，由于电阻的　阻尼作用，可以限制谐振过电压的形成。试验表明，当接地电阻　高，不会产生很高的过电压，健全相的过电压低于３倍相电压，　因此一般不会危及设备的绝缘。④有利于降低操作过电压，中　性点经小电阻接地的配电网发生单相故障时，零序保护动作，　可准确并迅速地切除线路的故障。如果发生接地故障的线路　是电缆线路，由于电缆线路故障一般是永久性故障，可对电缆　线路不投线路重合闸，不会引起操作过电压；如果发生单相接　地故障的线路是架空线路，由于架空线路发生单相接地故障较　多，在故障跳闸后，线路还将重合一次，根据运行经验和实测表　明，无论重合闸是否成功，线路重合过程中不会引起明显的操　作过电压。⑤采用中性点经小电阻接地，当系统发生单相故障　时，无论故障是永久性还是非永久ｌ生的，故障线路均跳闸，因此　线路跳闸次数较多；当架空绝缘导线断线，裸导线断线接触的　是沙砾、沥青、混凝土等干燥地面时，由于接地电流小，零序保　护由于灵敏度原因可能不动作，会导致一定程度的安全事故。　２．３中性点经消弧线圈接地　消弧线圈是一个装设于配电网中性点的可调电感线圈，当　电网发生单相接地故障时，其作用是提供一个感性电流，用来　补偿单相接地的容性电流。采用中性点经消弧线圈接地方式，　在系统发生单相接地时，利用消弧线圈的电感电流对接地电容　电流进行补偿，使流过接地点的电流减小（ＩＯＡ以下）到能自行　熄弧范围，因接地电流电容电流得到补偿，单相接地故障并不　发展为相间故障，按规程规定系统可带单相接地故障运行２ｈ。　因此中性点经消弧线圈接地方式的供电可靠性，高于中性点经　小电阻接地方式。中性点经消弧线圈接地的特点有：①故障点　接地电弧可白行熄灭，提高了供电可靠性。由于消弧线圈的感　性电流对故障容性电流的补偿，使单相故障接地容性电流在　ＩＯＡ以下，因此接地电弧可以自行熄灭并避免重燃。②可降低了　接地工频电流（即残流）和地电位升高，减少了跨步电压和接地　电位差，减少了对低压设备的反击以及对信息系统的干扰。③　传统的消弧线圈需要人工进行调谐，不仅会使电网短时失去补　偿，而且不能有效地控制单相接地的故障电流。自动跟踪补偿　消弧线圈装置则能够随电网运行方式的变化，及时、快速地调　节消弧线圈的电感值，当系统发生单相接地时，消弧线圈的电　感电流能有效地补偿接地点的电容电流，避免了间歇性弧光接　地过电压的产生。　３中性点接地方式的选择　中性点不接地系统具有供电可靠性高，对人身及设备有较　好的安全性，通讯干扰小，投资少等优点。比较适合用于系统不　不管哪种接地方式，目的就是保护人身和设备的安全，保　大，网络结构比较简单，运行方式变化不大的系统。中性点经小　障系统的稳定运行，发挥电能的优越性，最大限度的创造经济　电阻接地，主要优点是过电压小，系统电缆可以选择较低的绝　价值。　缘水平，以节省投资。对于架空线路为主的系统，由于单相接地　大多数为瞬时故障，而这种接地方式不分单相多相故障的性质　一［参考文献］　律跳闸；对以电缆为主的配电网，由于电缆很少发生单相接　［１］殷建刚，彭丰，王维俭．合理配置发电机中性点接地方式［Ｊ］．电力设　地瞬时故障，比较适宜采用经小电阻接地方式。从限制单相接　备，２００１（Ｏ４）．　地故障电流的危害性角度出发，则中性点经消弧线圈（自动跟　［２］赵洪健，吴文勇．配电网中性点接地方式研究［Ｊ］．机电信息，２０１０　踪补偿）接地方式较其他两种接地方式有一定的优越性。由于　（１８）．　消弧线圈能够根据系统的电容电流实时进行补偿，避免发生间　技，２００７（１１）．　歇性弧光接地过电压，供电可靠性相对提高。但是自动跟踪消　［４］高立平．中性点经小电阻接地方式的研究与应用［Ｊ］．电气应用，２０１１　［３］曾悦明，陈志诚，刘汶兴．浅谈中性点接地方式分析及选择［＿Ｉ］．广东科　弧线圈的选线准确率还不高，在运行实践中，很多安装自动跟　要采用试拉馈线的办法寻找故障点。　（１】）．　５］要焕年，曹梅月．电缆网络的中性点接地方式问题［Ｊ］．电网技术，２００３　踪补偿消弧线圈的变电站由于装置的选线准确率不高，导致需　［（０２）．　４结语　（上接第１４４页）　具备基本的保护功能，还具有能够存储故障信息和数据的大容　在电力系统正常运行时实现测量、控制、数据通信功能，并融保　量的存放空间以及超强、快速的数据处理功能、通信能力，并　护、控制、测量、数据通信等功能于一体。　能够跟其他的保护、控制装置和调度联网以实现全系统数据、　信息和网络资源的共享。　３．４继电保护的智能化进展　科技的进步使更多的技术可以应用到电力系统继电保护　中，如人工智能技术、神经网络、模糊逻辑、遗传算法等，神经　３．２继电保护网络化发展　现有的继电保护装置中，除差动保护装置和纵联保护装置　网络不是一种线性映射的方法，对于那些不能够以方程式求解　外，都仅仅只能反映保护安装处的电气量，继电保护的功能也　的较为复杂的非线性问题，采取神经网络方法非常有效。　只是将故障元件切除，尽可能减小事故带来的影响，继电保护　智能化的继电保护，除了一般的自动化功能（如自动报警、　中的各个保护单元还不能共享整个系统中的运行和故障信息等　小电流接地选线、生成报表、故障录波、事故判别与处理、无功　方面的数据，每个独立的保护单元与重合闸装置不能协调地处　电压调节等）外，还具有强大的自我诊断功能，能够实时地将相　理这些信息和数据，系统的安全持续运行也就不能很好保证。　关数据信息传送到网络控制中心，从而取代了常规变电所的被　实现系统安全持续运行的首要条件，是完成整个系统相　动模式，未来，人工智能技术在继电保护领域会得到更为』　泛　关设备保护装置的网络连接，也就是实现微机继电保护的网络　深入的应用，以解决更加复杂的问题。　化，继电保护装置的计算机网络连接使得继电保护装置可以共　３．５环保和高效的发展需求　享系统中的故障信息，准确地判断系统的故障性质、位置并检　智能电网强调“绿色、环保、高效”，所以，电力系统继电　测故障距离。所以，实现继电保护的计算机网络化以及微机继　保护同样需要关注环境保护，协调好电力系统发展与环境保护　电保护装置的网络化，能够极大地提高保护的可靠性，网络化　的关系，以实现可持续发展。　将是微机继电保护技术发展的长久趋势。　电力系统是将其他能源转化为电力的过程，在这个过程　中，会有一部分能源在转化、传输及变电的过程中被损耗掉。我　３．３继电保护一体化推进　继电保护一体化即实现保护、控制、测量、数据通信等各个　们应该认识到电力系统中存在能源损耗这个现实问题，继电保　功能的一体化。实现了继电保护的计算机化和网络化后，继电　护技术的开发和应用应当以保护环境、避免浪费为前提，将继　保护装置就可以看成是性能先进、功能多的整个电力系统保护　电保护的环保型研究作为保护发展永匾的主题。　网络上的智能终端，能够从保护网络中共享到整个电力系统运　４结语　行以及故障的相关信息和数据，还能够采集和传送它取得的被　智能电网在世界范围内掀起了一场风潮，同时也给继电保　保护元件的相关信息和数据，上送给整个网络的控制中心。　护装置的发展提出了新的要求。相信经过不断的技术探索和努　这样，各个单独的微机保护装置实现了继电保护功能，能　力，我国继电保护的前景将更加美好。