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现代化城市和经济发达地区10kV配电网的中性点接地方式的选择(1)

北极星电力网技术频道    作者:佚名   2013/1/14 11:46:21   

 关键词:  中性点接地 10kV配电网

【摘要】本文简要评价了10kV配电网中性点的接地方式,以东莞市10kV配电网为例,提出中性点经小电阻接地方式,应用于现代化城市和经济发达地区是必要的、可行的和有益的。

中性点接地是一个涉及电力系统各个方面的综合性问题,它对电力系统的设计与运行有着重大的影响,确定电网的中性点接地方式,必须考虑:①供电安全可靠性和连续性;②配电网和线路结构;③过电压保护和绝缘配合;④继电保护构成和跳闸方式;⑤设备安全和人身保安;⑥对通信和电子设备的电磁干扰;⑦对电力系统稳定影响等诸多因素。

我国目前采用的中性点接地方式有:中性点不接地、经消弧线圈接地及经小电阻接地等三种方式。

三种中性点接地方式的评价:

(一) 中性点不接地

中性点不接地方式的主要特点是简单,不需任何附加设备,投资省,运行方便,特别适用于以架空线为主的电容电流比较小的、结构简单的辐射形配电网。在发生单相接地故障时,流过故障点的电流仅为电网的对地电容电流。由于电流较小,一般能自动息弧。又由于中性点绝缘在单相接地时并不破坏系统的对称性,可带故障连续供电2小时,相对提高了供电的可靠性。

中性点不接地系统最根本的弱点就是其中性点是绝缘的,电网对地电容中储存的能量没有释放通道,在发生弧光接地时,电弧反复熄灭与重燃的过程,也是反复向电网电容充电的过程。由于电容中能量不能释放,每个循环使电容电压升高一个阶梯,所以中性点不接地系统在弧光接地过电压中达很高的倍数,对系统设备绝缘危害很大。同时系统存在电容和电感元件,在一定的条件下,由于倒闸操作或故障,很容易引发线性谐振或铁磁谐振。一般说,对于馈线较短的电网会激发起高频谐振,引起较高的谐振电压,特别容易引起电压互感器绝缘击穿,而对于馈线较长的电网却容易激发起分频铁磁谐振,在分频谐振时,电压互感器呈较小阻抗,通过电压互感器的电流成倍增加,引起熔丝熔断或使电压互感器过热烧毁。

(二) 中性点经消弧线圈接地

当电网单相接地电流比较大的时候,如果中性点不接地,发生接地故障时,产生的电弧往往不能自熄,造成弧光接地过电压的概率增大,不利于电网的安全运行。

中性点经消弧线圈接地方式,是在中性点和地之间接一电感线圈,系统单相接地故障时,利用消弧线圈的电感电流对系统的对地电容电流的补偿作用,使通过故障点的故障电流减小到能够自行熄弧的范围。一般采用过补偿,使发生单相接地故障时和中性点不接地一样可持续运行一段时间,提高供电可靠性。

缺点:

(1)单相接地故障时,健全相的对地电压同样升高3倍。

(2)由于消弧线圈本身就是一个感性谐振元件,与系统对地电容构成谐振回路,在一定条件下,可能发生系统谐振,危及设备安全运行。

(3)在补偿度偏差较大时可能产生倍数很高的弧光接地过电压。

(4)脱谐度需要严格地控制,频繁地调节。脱谐度过小时,会使系统中性点电位偏移过大,脱谐度过大又不能抑制系统过电压水平,当电网运行方式改变时,其控制操作麻烦,需要很熟练运行维护技术。

(5)补偿容易受到限制,当电网发展快,系统对地电容超过消弧线圈容量时必须更换消弧线圈。

(6)对于单相接地电容电流很大的系统,消弧线圈的容量必须很大,不经济。

(7)发生触电事故而引起单相接地时,因电源侧开关不跳闸,使伤亡事故进一步扩大。

(8)由于单相接地电流得到补偿而变小,实现继电保护比较困难。

(三)中性点经小电阻接地

中性点经电阻接地,就是在中性点接入一小阻值电阻。该电阻与系统对地电容构成并联回路。由于电阻是耗能元件,也是电容电荷的释放元件,同时还是系统谐振的阻压元件,所以中性点经电阻接地方式具有以下优点:

来源:电力自动化产品信息
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