經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)10kV配電網(wǎng)的中性點(diǎn)接地方式的選擇

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中性點(diǎn)接地是一個涉及電力系統(tǒng)各個方面的綜合性問題，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：①供電安全可靠性和連續(xù)性;②配電網(wǎng)和線路結(jié)構(gòu);③過電壓保護(hù)和絕緣配合;④繼電保護(hù)構(gòu)成和跳閘方式;⑤設(shè)備安全和人身保安;⑥對通信和電子設(shè)備的電磁干擾;⑦對電力系統(tǒng)穩(wěn)定影響等諸多因素。

我國目前采用的中性點(diǎn)接地方式有：中性點(diǎn)不接地、經(jīng)消弧線圈接地及經(jīng)小電阻接地等三種方式。

三種中性點(diǎn)接地方式的評價(jià)：

(一) 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，每個循環(huán)使電容電壓升高一個階梯，所以中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)在弧光接地過電壓中達(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。

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)，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)：