10kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地的影響因素及方式選擇

周惠兵++謝夏寅

摘 要：該文主要研究了10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地的影響因素及方式選擇。首先從資料內(nèi)容出發(fā)對10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地的影響因素進(jìn)行探究，全面分析了接地故障類型、供電可靠性、設(shè)備安全等產(chǎn)生的影響。其次，在上述基礎(chǔ)上結(jié)合實(shí)踐內(nèi)容，深入挖掘了10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)的接地方式。該文對10 kV配電網(wǎng)的建設(shè)具有一定的貢獻(xiàn)性作用。

關(guān)鍵詞：10 kV配電網(wǎng) 中性點(diǎn) 接地 影響因素 方式

中圖分類號：TM72 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（c）-0083-02

隨著電網(wǎng)電纜線路的不斷擴(kuò)展和延伸，10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地狀況已經(jīng)得到了本質(zhì)上的轉(zhuǎn)變，其接地方式不斷豐富。但在上述發(fā)展過程中，中性點(diǎn)接地方式也存在很大的爭議。部分人員認(rèn)為單相接地主要為相間短路故障，消弧線圈作用消失，而部分人員認(rèn)為單相接地為永久性故障，會直接威脅站內(nèi)設(shè)備。如何依照10 kV配電網(wǎng)狀況選取最佳的接地方式已經(jīng)成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 影響中性點(diǎn)接地方式的主要因素

（1） 接地故障類型。10 kV中性點(diǎn)接地過程中非常容易出現(xiàn)單相接地導(dǎo)致的瞬時(shí)故障，尤其是在以電纜為主的電網(wǎng)中，這類故障發(fā)生率非常高。而常規(guī)架線為的主的電網(wǎng)中多為相間短路導(dǎo)致的永久性故障。在永久性故障中電纜本體故障發(fā)生率較低，其多為電纜接頭造成，故障處理難度較大。因此，在對10 kV配電網(wǎng)進(jìn)行建設(shè)的過程中相關(guān)人員要適當(dāng)增加電纜比重，要依照電壓、短路電流及繼電保護(hù)狀況合理設(shè)置中性點(diǎn)接地方式。

（2） 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈的運(yùn)用可以有效改善10 kV電網(wǎng)構(gòu)建質(zhì)量。當(dāng)前我國10 kV配電網(wǎng)中主要運(yùn)用傳統(tǒng)弧線圈，其效果并不顯著。而中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈能夠打破傳統(tǒng)弧線圈限制，有效改善諧振接地效益，是10 kV配電網(wǎng)建設(shè)的新方向。該弧線圈應(yīng)用過程中要對電容、電壓進(jìn)行全面考慮。

（3） 供電可靠性。供電可靠性指標(biāo)直接影響著10 kV配電網(wǎng)的供電效益，是提升10 kV配電網(wǎng)配電質(zhì)量的關(guān)鍵。我國配電網(wǎng)中明確指出為保證供電可靠性，低電阻接地方式選取過程中必須設(shè)置自動故障切除線路，直接接地過程中必須不能使用有選擇動作的繼電保護(hù)裝置。

（4） 人身安全。10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式選擇的過程中要保證人身安全，要從中性點(diǎn)接地中人需要接觸的金屬部件、單相接地過程中的跨步電壓、人直接接觸帶電部分電壓等三方面對中性點(diǎn)接地進(jìn)行調(diào)整，從而保證中性點(diǎn)接地的安全性，降低中性點(diǎn)接地可能產(chǎn)生的人員安全事故。

（5） 絕緣水平的配合。10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地的過程中要對絕緣部分進(jìn)行合理設(shè)置，依照10 kV配電網(wǎng)構(gòu)建狀況形成對應(yīng)絕緣保護(hù)。中性點(diǎn)接地作為變相的絕緣保護(hù)形式，能夠有效提升10 kV配電網(wǎng)絕緣配合水平，其經(jīng)低電阻接地系統(tǒng)和消弧線圈接地系統(tǒng)均可以在一定程度上改善配電網(wǎng)絕緣效益。

2 10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式的選擇

10 kV配電網(wǎng)構(gòu)建的過程中需要依照配電網(wǎng)建設(shè)狀況進(jìn)行適當(dāng)中性點(diǎn)接地方式選擇。依照中性點(diǎn)接地影響因素對接地方式、接地配置等進(jìn)行明確，從本質(zhì)上提升接地方式的安全性、可靠性。

2.1 中性點(diǎn)不接地

10 kV配電網(wǎng)構(gòu)建的過程中有時(shí)無需進(jìn)行中性點(diǎn)接地，只將配電網(wǎng)與對地電容接地即可。在該接地方式運(yùn)用過程中一旦發(fā)生單相接地故障時(shí)，10 kV配電網(wǎng)電氣設(shè)備不會產(chǎn)生任何損害，可以繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。但是上述狀況不可以長時(shí)間進(jìn)行，一旦時(shí)間較長，非故障相電壓升高幅度會明顯升高，導(dǎo)致絕緣薄弱區(qū)域擊穿，造成兩相接地短路。因此，在對該接地方式進(jìn)行使用的過程中相關(guān)人員要把握好中性點(diǎn)電壓檢測，要對接地電容電流進(jìn)行全方位控制，從而保證線路電壓和電容電流在安全范圍內(nèi)，從本質(zhì)上降低兩相接地發(fā)生的可能性。

中性點(diǎn)不接地過程中單相接地故障非故障電壓對地電壓需要大于或等于線電壓，操作過電壓較高。線路較長，電容電流較大時(shí)非常容易出現(xiàn)多重故障。該接地繼電保護(hù)可以依照具體提狀況進(jìn)行合理選擇，絕緣水平較高，故障電流對人身安全影響的持續(xù)時(shí)間較長。

2.2 中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式選擇的過程中要對經(jīng)消弧線圈進(jìn)行合理控制，要依照中性點(diǎn)狀況合理調(diào)整經(jīng)消弧線圈的穩(wěn)態(tài)工頻感性電流，從而保證電流調(diào)諧狀況符合中性點(diǎn)接地需求，改善中性點(diǎn)接地的安全性、可靠性和穩(wěn)定性。常規(guī)中性點(diǎn)接地的過程中當(dāng)單相電容電流超過10 A后可以使用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式代替單相接地方式，解決電容電流超值問題。

中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中消弧線圈主要由氣隙鐵芯和鐵芯繞組兩部分構(gòu)成，主要防止在變壓器油油箱內(nèi)。中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈運(yùn)用過程中可以通過繞組的匝數(shù)實(shí)現(xiàn)消弧線圈電感的調(diào)節(jié)，從而提升中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的控制效益，降低系統(tǒng)中可能出現(xiàn)的諧振，提升系統(tǒng)的安全性和可靠性。與此同時(shí)，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地中還可以通過過補(bǔ)償方式達(dá)到消弧線圈電流的諧振，從而消除由諧振引起的接地故障。除此之外，中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地的過程中還需要對線電壓進(jìn)行合理分析，依照線電壓對系統(tǒng)絕緣和中性點(diǎn)接地進(jìn)行合理調(diào)整。

2.3 中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地

中性點(diǎn)經(jīng)典組接地方式選擇的過程中要對中性點(diǎn)接地方式進(jìn)行合理分析，要依照電流大小合理選取對應(yīng)阻值，從本質(zhì)上提升中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地安全性，降低由電阻導(dǎo)致的接地故障，其具體接地阻值選擇標(biāo)準(zhǔn)見表1。

中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地方式選取時(shí)一般多為小電阻線路，單相接地的過程中需要控制電流在500 A左右，保證中性點(diǎn)的接地過程中能夠通過接地點(diǎn)的電流順利啟動零序保護(hù)動作，有效提升電路系統(tǒng)零序保護(hù)的靈敏度。中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地的過程中當(dāng)接地電流較大的時(shí)非常容易出現(xiàn)零序保護(hù)不及時(shí)或拒動問題，造成接地點(diǎn)設(shè)備或線路出現(xiàn)嚴(yán)重故障。因此，相關(guān)人員要對中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地中的電流進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證電流范圍在100～500 A左右。

中性點(diǎn)經(jīng)電阻接地中單相接地故障非故障相對地電壓一般與線電壓相同，其操作過電壓值非常低，中性點(diǎn)接地電流與電阻一致，能夠有效改善繼電保護(hù)效果。該接地過程中故障電流對人身安全的影響較小，系統(tǒng)安全性較高。

2.4 中性點(diǎn)直接接地

中性點(diǎn)直接接地中需要控制單相接地故障非故障相對地電壓低于線電壓的80%，要盡量減小操作電壓，其多重故障發(fā)生的可能性較低。該接地過程中短路電流較大，故障電流對人身安全影響的時(shí)間較長。中性點(diǎn)直接接地中繼電保護(hù)動作非常迅速，可以及時(shí)切斷故障對通信線路的電磁干擾，但系統(tǒng)穩(wěn)定性較差。

中性點(diǎn)直接接地時(shí)中性點(diǎn)的電位一直為零。在該系統(tǒng)中即使發(fā)生單相接地，線路經(jīng)過中性點(diǎn)后直接短路，也不會產(chǎn)生較大的線路損害，對10 kV配電網(wǎng)建設(shè)效益的提升具有至關(guān)重要的作用。中性點(diǎn)直接接地過程中主要通過電抗器接地系統(tǒng)或直接接地系統(tǒng)達(dá)到故障線路的切斷，實(shí)施直接保護(hù)。線路中設(shè)置自動重合閘裝置，對瞬時(shí)故障造成的線路問題進(jìn)行恢復(fù)。當(dāng)前配電網(wǎng)建設(shè)的過程中常在1 kV以上電網(wǎng)選取中性點(diǎn)直接接地方式，通過該方式對配電網(wǎng)可能出現(xiàn)的單相接地故障進(jìn)行控制，從而保證電網(wǎng)能夠瞬時(shí)切斷，提升自動保護(hù)效益。配電網(wǎng)電壓等級越高，中性點(diǎn)直接接地的經(jīng)濟(jì)效益越好。

3 結(jié)語

10 kV配電網(wǎng)中性點(diǎn)接地方式選取的過程中需要對影響因素進(jìn)行全面分析，要從上述內(nèi)容著手形成對應(yīng)接地配置，從而提升中性點(diǎn)接地效益，改善10 kV配電網(wǎng)建設(shè)效果。人員要對中性點(diǎn)接地配置進(jìn)行合理選取，對接地方式的經(jīng)濟(jì)性、安全性、可靠性指標(biāo)進(jìn)行合理把握，從而實(shí)現(xiàn)接地效益的全面改善，加速10 kV配電網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程。

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