淺談中性點經電阻接地系統在水泥廠的應用

王立 慎建軍 楊林

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

淺談中性點經電阻接地系統在水泥廠的應用

王立 慎建軍 楊林

河南建筑材料研究設計院有限責任公司（450002）

著重論述了中性點經電阻接地系統的優點和電阻的選擇。

中性點；接地系統；電阻接地

0 引言

國內水泥廠的110 kV或35 kV變電站中，10 kV或6 kV高壓配電系統多采用中性點不接地方式，其優點是供電持續性較高，投資少，缺點是可能會產生遍及全系統的高達4.5倍運行電壓的異常過電壓，影響設備絕緣，降低使用壽命，會使接地型電壓互感器產生鐵磁諧振、熔絲熔斷，或燒壞互感器，甚至會引起相間接地短路故障。對已運行多年的水泥廠電網來說，電動機和電纜的絕緣性均已降低,設備及人員安全風險越來越大。

1 中性點經電阻接地系統

當電網發生單相接地故障時，由于人為增加了一個與電網電容電流數值相等或略大，而相位相差90度的有功電流，這就使流過故障點的接地故障電流絕對值比不接地電網大。這種系統具有以下優點：

能抑制單相接地時的異常過電壓，有效地防止異常過電壓對電機、電纜絕緣的危害，減少了單相接地發展為多重接地短路的可能。

繼電保護簡單。單相接地電流較大，可以采用簡單的零序電流保護，保護動作選擇性強，可迅速切除故障，有利于電纜防火。

系統運行簡單,對水泥廠電網發展適應性強。即使在運行過程中電網參數發生變化，也不需要調整電阻值。

接地故障引起的熱效應增大。由于人為增加接地有功電流以保證零序保護的靈敏系數和檢測出高值過度電阻值，所以引起電流熱效應增大。當單相接地故障電流在30 A及以上時，保護裝置應跳閘，斷開故障線路。

節省電纜投資。中性點經電阻接地系統在發生單相接地故障時，繼電保護迅速將故障切除（不像中性點不接地系統發生單相接地而允許運行1～2 h），因而對電纜的對地絕緣水平要求降低。

2 接地電阻的選擇和計算

采用中性點經電阻接地方式的冶金企業，多選擇的阻性電流為3 kV、100 A，6 kV、250 A，10 kV、300 A。由于水泥企業規模遠小于冶金企業，其單相接地電容電流也較小，采用上述電流值不完全合適。一些歐洲國家企業都推薦50 A的阻性電流。根據我們對多個項目的應用，此數值可以滿足大部分水泥廠的要求。

以委內瑞拉某2 400 tpd熟料水泥生產線為例，該廠有一座115 kV變電站，配置115/6.9 kV、25 MVA、YNd11主變壓器，配電系統額定電壓為6.6 kV，計算單相接地電容電流為7.4 A，阻性電流選擇50 A。

由于主變二次側為三角形,中性點無法引出，故需配置一臺接地變壓器，兼作變壓器。

變壓器額定容量：

可選擇一臺400 kVA變壓器。

以上式中：RN——中性點接地電阻值，Ω；UR——電阻的額定電壓，kV；UN——系統額定線電壓，kV；Id——電阻額定電流，A；S——所用變容量，kVA；K1——所用變動力負荷換算系數，一般取0.85；P1——所有動力負荷之和，kW；P2——所有照明負荷之和，kW；PR——電阻消耗功率，kW。

3 結語

運行多年的水泥企業，用電設備的絕緣多已達不到設計之初的標準，短路安全風險越來越高。把配電系統中性點接地方式由不接地改為經電阻接地不失為一個行之有效的辦法，所需投資不多而且經濟和安全效益較大，改造工作也簡便易行。