【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。

中性点接地方式的选择上,如果采用消弧线接地,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配电网接地方式优缺点及适用情况。

1.中性点接地方式   1.1中性点接地概述   中性点接地方式是指配电网中性点不与大地连接。

中性点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

这种过电压会传输到整个电网,易形成两相接地短路。

1.2中性点接地方式优缺点   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.中性点经消弧线接地   2.1中性点经消弧线接地概述   中性点经消弧线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,减小接地电流

在正常的运行状态下,通过消弧线圈的电流也很小。

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。

中性点经消弧线接地方式单相接地故障相对地电压为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。

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。

同时接地电流小,对附近的通信干扰小。

由于非故障相对地电压较高,各相对地绝缘中性点接地系统一样,也必须按线电压设计。

2.2中性点经消弧线接地方式优缺点   优点:(1)可靠性较高;   (2)故障电流小,易熄弧;   (3)故障点对地电位低,安全性高;   (4)单相接地过电压抑制在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。

经消弧线接地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.中性点电阻接地   3.1中性点电阻接地概述   中性点电阻接地方式是指配电网中性点电阻接地,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

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。

接地电流大,对弱电系统有较大干扰。

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接地方式

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