中性點運行方式在電力系統中的應用

布曉明

摘 要：中性點是電力系統中一個重要的結構，其涉及到很多綜合性的技術，因此對于電力系統來說影響甚廣，對電網的安全性、可靠性會造成一定影響，此外會干擾到絕緣水平選擇，并且會危機人們的生命財產安全，影響通訊。所以合理的中性點接地方式選擇對于現代電力系統有著重要意義。

關鍵詞：中性點；電力系統；接地方式

1 方式分類

中性點在電力系統中接地方式主要有兩種，一種是直接接地或者接地前經過的阻抗非常低，這種系統被稱作大接地系統；而另一種則是不接地的方式，中性點不接地而是經過消弧線圈或者是在接地前，連接阻抗較高，該系統被稱作小接地系統。而在目前的電力系統中采用較為廣泛的中性點接地方式有三種，分別是不接地系統、連接消弧線圈系統以及直接接地系統。

1.1 不接地中性點系統

這種不接地的中性點其實質就是令中性點在連接上對地絕緣，這種系統在結構上簡單，且方便系統運行，沒有一些繁雜的附加設備，無需另外投資，降低了系統的建設成本，較為適用的供電網絡為農村加設的樹形以及輻射形10KV長線路網絡。若是該種不接地系統一相發生了接地，那么同該相相連接的電器的供電若是沒有受到破壞，那么設備就會繼續運行，這種情況就會變為潛在威脅，不易被發現，但是電網若是處于該狀態長期的連續運行，就會造成非故障電壓異常升高，導致系統的絕緣部位的薄弱點擊穿可能性升高，從而導致兩相接地短路，會對電氣設備造成負面影響。

因此在不接地的中性點應用電網中，對于不接地的中性點必須要設置監察裝置進行專門的監察，用來保證運行人員可以及時發現該類故障，并對此進行排除，將其從系統中切除。

中性點的不接地系統中，若是接地電容通過的電流過大，那么在不接地的系統中，就會出現間隙電弧，這種現象主要表現為電弧重燃以及周期熄火。

電網作為一個震蕩回路，其具有電感以及電容，因此間歇電弧會造成過電壓的出現，相對地最高可以產生（2.5-3）UX的過電壓，這種過壓會直接通過接地點傳至整個電力系統，因此會引發其他相的擊穿，造成兩相的接地短路。

若是電網是3-10KV的電壓，那么對于接地時一相的電流容量應當小于30A，如果大于這個值那么就會導致電弧無法自熄，而若是電力網的電壓級別為20-60KV之間，那么間歇電弧就會引起更大的過電壓，因而威脅到系統中一些絕緣部位，電弧自熄就更加不可能，所以，在一般的電網運行中，要去一相接地時，其電容電路必須要小于10A。

1.2 經過消弧線圈

若是一相接地時其中的電流超出了必要的允許范圍，那么可以在中性點的接地部位加裝一個消弧線圈，用以解決電弧無法自熄的問題，這種接地方式別稱作是經消弧線圈進行接地的中性點接地方式。

通過消弧線圈，中性點中一相接地時在中性點以及大地之間加裝設置了一個消弧線圈，這種電感線圈帶有鐵芯以及鐵芯外的繞組，通過將這種線圈結構放入變壓器油箱的變壓器油中，用以消除電弧。由于繞組的電阻很小，可是其電抗較大。并且通過改變鐵芯繞組的匝數能夠對消弧線圈的電感隨意調節，因此在系統正常運行時，中性點電壓數值較小，因此在消弧線圈中通過的電流也不會很大，使用過補償的方式能夠有效保證避免系統中出現諧振現象，即便是電流突然降低，或者某回路線路突然被排除，即使上述現象出現，也只會使其距離諧振點更遠。

若是系統中出現了單相接地，消弧線圈可以通過電感電流對接地電流予以一定的補償，使得接地點處電流能夠降低到電弧自熄 電流范圍，主要特征是若是在單相接地故障時，電網仍舊能夠繼續運行兩個小時以上，但是在中壓電網中，由于接地電網得以補償，所以在接地故障中不會發生相間故障，所以通過介入消弧線圈的方式能夠有效提高接地點的可靠性，電網供電安全性大大提高。這種方式相對于經低阻抗接地的方式更穩定。

相對于一些消弧線圈的應用，系統中一相接地中故障相的對低電壓是0，這一點同不接地中性點一樣，而在非故障時，相的對地電壓則會相對提高，有些甚至是提高數倍，由于三相線的電壓大小沒有太大改變，因此系統能夠暫時運行，但是不能帶故障運行兩個小時以上，由于消弧線圈對于瞬時性的故障消除作用較為明顯，這是由于電流經過消弧線圈后能夠被大大被削弱，使得電流降至規定值以下，從而消除電弧。另外由于接地電流的降低，對于附近一些弱點電路的影響也會相對的減弱。

在使用消弧線圈的中性點接地系統，同不接地系統一樣，中性點各項的絕緣要求必須符合設計要求。

1.3 經電阻接地系統

經電阻接地的中性點接地方式，就是在大地同中性點之間加入電阻，使得系統對地電容同該電阻并聯形成回路，由于電阻的耗能，使得該電容可以作為電荷釋放以及諧振阻壓原件，這對于諧振過電壓的防止以及間歇電弧現象都有一定的防止作用。

中性點在任何狀態下在任何電網中，都應當保證其電位值為零0，若是其中一相接地，那么當一相直接接地就會同接地的中性點之間形成短路，此刻，短路電流最大，因此對于一相接地發生短路的系統應當做出繼電保護，將故障從電力系統中排除。

直接接地的中性點若是發生了一相接地情況，那么該故障同經過電抗器然后再次接地的一樣，會引發電路切斷動作，導致很多用戶的供電被迫中止，實際的供電工作經驗中可以表明，1000V以上的供電系統中，很多由此引發的接地故障多數都具有瞬時性，尤其是在一些架空輸送線路中，切除故障線路之后，接地絕緣能夠有效恢復，并且不會影響送電，電網功能能迅速恢復。

目前我國電網接地中性點中，通過加裝了自動重合閘用以提高供電線路的迅速恢復能力，系統出現故障并對一相接地的故障部位排除之后能夠迅速自動重合，若是故障具有瞬時性，那么通過這種試送可以快速恢復送電。

2 我國目前常用的中性點接地方式

我國目前電力系統中使用的中性點接入方式大多數需要綜合考慮電網需要，主要方式有：

2.1 針對6KV以上10KV以下的電力系統，由于絕緣水平電壓對于設備的投入資金影響較小，為了達到電網的可靠性要求，一般中性點接地采用了增加消弧線圈或者是不接地的方式。

2.2 而針對的大于110KV的系統，則需要簡化系統的保護裝置，將設備的絕緣水平予以降低，因此中性點的接地一般選用直接接地方式，并在系統中增加自動重合閘以及避雷線等，提高電網的可靠性。

2.3 20KV以上60KV以下的電力系統，作為中間系統，即便是出現了一相接地的故障，其電流也不會很大，由于該網絡復雜度不高，因此一般消弧線圈的方式采用較多。

2.4 而針對1KV規格的電網，中性點接地的方式采用的為不接地方式，但是系統電壓由于為380/220V，通常使用的是三相五線制，零線主要是獲得機電壓，而地線則用以保障安全。

3 結束語

每個地區的電網發展水平不同，因此根據具體的要求以及電網結構的實際特點，從長足的發展角度看，合理的中性點接地方式選擇能夠有效推動電網建設發展。

參考文獻

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