【10kV配电网接地方式综述】 配电网中性点接地方式
[摘 要] 本文主要针对目前城市电网广泛应用电缆的形式下,10kV配电网中性点接地运行方式的选择出现的问题进行研究。
文中对10kV配电网的中性点三种接地方式的进行深入分析,并阐述了三种接地方式的优缺点及适用范围 [关键词] 配电网;中性点接地;10kV; 随着经济的快速发展,企业和城市10kV配电网中广泛采用电缆网运行,使系统电容电流大大增加。
在中性点接地方式的选择上,如果采用消弧线圈接地,既需要系统绝缘水平提升,又需要较大的补偿容量,也容易产生谐振过电压,运行复杂;经低电阻接地系统,继电保护动作不可靠,对人身安全构成威胁,供电可靠性低。
因此,对于运行方式的选择问题上,需要进一步的探讨。
本文将从分析不同接地方式的特性入手,阐述10kV配电网的接地方式优缺点及适用情况。
1.中性点不接地方式 1.1中性点不接地概述 中性点不接地方式是指配电网中性点不与大地连接。
当中性点不接地的系统发生单相接地故障时,非故障相对地电压升高为接近线电压,它们可以继续运行1—2小时,但是不能长期在单相接地的状态下运行。
由于非故障相电压升高,绝缘较薄弱的地方很可能被击穿,引起两相接地短路,将严重地损坏电气设备。
因此,在中性点不接地电网中,必须装设专门的绝缘监察装置,便于运行人员及时地发现单相接地故障,从而切除故障部分。
但是当接地的电容电流较大时(例如配电网中电缆比重较大,或者线路较多较长时),在接地处引起的较难熄灭的电弧,又称间歇电弧,即周期地熄灭与重燃的电弧。
间歇电弧将引起相对地的过电压,其数值可达2.5~3.5倍相电压。
1.2中性点不接地方式优缺点 优点:(1)结构简单,节省投资; (2)有一定供电可靠性。
当发生单相接地故障时,允许运行1~2h,因此供电中断次数少。
主要缺点:(1)过电压倍数高,对设备绝缘危害大,绝缘成本高; 若单相接地同时发生铁磁谐振过电压时,可达到4~5倍相电压;发生间歇性弧光接地时,有时可达3.5倍相电压。
该高电压波及全网,持续时间较长时,将对网络中的设备绝缘寿命会产生不良影响。
(2)通信干扰大; (3)电弧不易熄灭,电弧易引发相间故障。
这种接地方式一般适用于单相接地电流较小的场合,不适用现在的城市电网发展。
对于供电范围不大,且电缆线路较短的10kV电力网,采用中性点不直接接地供电方式,投资省可靠性高,常用于要求较低不重要变电所或农村电网。
2.中性点经消弧线圈接地 2.1中性点经消弧线圈接地概述 中性点经消弧线圈接地方式是指配电网中性点经消弧线圈与大地连接,通过消弧线圈的工频感性电流对电网接地点工频容性电流补偿,减小接地点电流。
一般采用过补偿方式,即使系统的电容电流突然的减小(如某回线路切除)也不会引起谐振,而是离谐振点更远,当然仍然有引起谐振过电压的危险。
中性点经消弧线圈接地方式单相接地时故障相对地电压为0,非故障相对地电压升高至 倍,三相线电压仍然保持对称和大小不变,允许运行1~2小时。
消弧线圈的补偿作用,使接地处的电流大大减小,电弧能够自动熄灭。
由于非故障相对地电压较高,各相对地绝缘和中性点不接地系统一样,也必须按线电压设计。
2.2中性点经消弧线圈接地方式优缺点 优点:(1)可靠性较高; (2)故障点电流小,易熄弧; (3)故障点对地电位低,安全性高; (4)单相接地的过电压抑制在2.8倍相电压以下; (5)能避免间歇电弧过电压。
缺点:(1)单相接地容性电流较大时,需选用较大电感调谐,不经济; (2)继电保护(接地选线)困难; (3)运行复杂,调谐操作频繁,过电压倍数仍然较高。
目前自动跟踪消谐器可解决调谐操作频繁的问题。
经消弧线圈接地的方式常用于线路较多、较长或者电缆占有一定比重,单相接地容性电流不是很大的配电网。
3.中性点经电阻接地 3.1中性点经电阻接地概述 中性点经电阻接地方式是指配电网中性点经电阻接地,按限制接地故障电流大小的要求不同,分高、中、低值电阻接地方式,目前常采用低电阻接地方式。
当中性点经低电阻接地的系统发生单相接地故障时,非故障相电压升幅较小,因此对设备绝缘等级要求较低,成本低较为经济。
发生接地故障时,由于流过故障线路的电流较大,接地选线灵敏度高。
当发生单相接地故障时,无论是永久性的还是非永久性的,均作用于跳闸,使线路的跳闸次数大大增加,严重影响了用户的正常供电,使供电的可靠性下降。
同时由于接地电阻较小,接地点的电流较大,当保护动作不灵敏或拒动时,接地点及附近的绝缘将受到更大的危害,可能会形成相间故障。
3.2中性点经低电阻接地方式优缺点 优点:(1)过电压倍数低(抑制在2.5倍相电压以下),对绝缘危害小,绝缘成本低; (2)继电保护(接地选线)易实现; (3)系统运行维护简单。
缺点:(1)供电可靠性低;单相接地时,接地电流较大,易引发跳闸,从而降低供电可靠性。
(2)综合投资较高; (3)故障点对地电位高,对人身及设备安全不利; (4)对通信设备干扰大。
该接地方式主要适用于目前电缆线路较多,单相接地容性电流较大,不适宜采用消弧线圈接地方式的城市电网。
结束语 目前随着城市电网电缆比重的增加,采用消弧线圈的接地方式又不能完全满足要求,而中性点接地低值电阻的方式虽然解决了过电压倍数高的问题,但同时在某些配电网也出现了供电可靠性下降的现象。
关于这方面更完善的措施,还有待进一步提高。
中性点接地方式,都有一定的优势和缺点,配电网的接地方式选择应应结合本地实际情况,根据当地配电网的发展水平和电网结构特征,因地制宜地确定配电网中性点的接地方式。
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