10kv电网中性点接地方式分析

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1、国内外中性点接地系统情况世界各国城市配电网的接地方式多样，即便同一国家的不同区域，接线方式也不尽相同，这主要是根据各地的传统、几十年来的运行经验，以及对未来城市发展的预留考虑来确定。美国22~70kV城市配电网[1]，以中性点直接接地方式为主；柏林市30kV配网系统，由于电缆线路较长，电容电流高达4000A，因此采用中性点经消弧线圈的接地方式，采用同样接地方式的还有莫斯科城市配电网；英国66kV电网主要采用中性点经电阻接地方式，33kV及以下配网中，架空线路组成的配网多为中性点经消弧线圈接地，而电缆为主的配网系统中，采用中性点经

2、低电阻接地方式；法国起初根据区域配网电容电流的大小采用不同接地方式：系统电容电流小于50A，采用中性点经120W电阻接地，对于电容电流高于50A的区域配网，采用在电阻旁并联补偿电抗器的方式，而后随着电抗的自动补偿调节技术不断改进，可将最大接地短路电流限制在40A以下，并尝试利用其中的阻性电流为零序功率继电器供电。中性点不接地方式结构简单、节约投资、运行方便。故障电流很小。单相接地时，故障相电压降为零，其他两相电压升高3倍，但并不破坏系统线电压的对称性，对负荷的供电没有影响，绝缘检查装置只发信号不跳闸，系统仍可再继续运行1~2h，

3、便于运行人员作出处理，因此，一定程度上提高了供电的可靠性。特别适用于以架空线为主、结构简单的辐射形中压配电网[9]。但是这种接地方式有一个极大的缺陷，就是中性点是绝缘的。根据电网运行经验，中性点不接地方式应用于以架空线路为主、电容电流小于10A的配电网是适宜的。当系统电容电流达到一定值，在发生单相接地故障时，接地电弧不能自行熄灭。在间歇性弧光过电压的作用下，导致电网设备绝缘击穿，扩大故障范围，将使系统的安全性受到更多的威胁。此外，电网发生故障或者进行倒闸操作时[10]，系统的电感和电容元件容易激发谐振，在谐振时，电压互感器呈现很

4、小的阻抗值，通过的电流急剧上升，从而导致保险熔断或电压互感器的烧毁，这种现象在各地区配网系统中普遍存在。为此，在配网系统中原有的中性点不接地方式已经不能适应电网的发展，已逐渐地被其他接地方式取代。2.1.2中性点经消弧线圈接地方式消弧线圈发明于1916年[10]，并于1917年在德国Pleidelshein电厂首次投入运行，至今已经有90多年的历史，其广泛适用于中压电网，在世界范围有德国、前苏联、中国、瑞典等国家均长期采用此种方式，显著提高了中压电网的安全、经济、可靠运行水平。我国对于中性点不接地电网的的最大短路电流有明确限制，

5、如下表所示，当故障电流超过下表相应数值时，接地点的弧光不能自行熄灭，产生间歇性电弧，随着电荷的累计，引起孤光过电压，可能对其他电力设备的绝缘造成破坏，扩大了故障范围。为此，需要将中性点不接地方式改为经消弧线圈接地方式。表2-1中性点不接地电网允许的最大短路电流中性点消弧线圈装设于电网中性点与大地之间，是一种铁心带有空气间隙的电感线圈，电感线圈的电抗值可以调经消弧线圈接地，故障线路的电流等于故障点残余电流与其本身电容电流之差，电流值很小，实现有选择性的灵敏接地保护比较难。由于易发生铁磁谐振，需加消谐装置，当配电网运行方式改变时，应

6、及时调整消弧线圈的失谐度，进行合理补偿，并尽量缩短带单相接地故障运行时间。国内上个世纪末开始研制并生产了自动跟踪式消弧装置，为消弧线圈及时正确地补偿系统电容电流提供了较理想的设备。但采用跟踪范围有限的自动消谐装置，在响应时间、机械寿命、调节限位等方面，难以做到使系统经常处在最佳运行状态。如果接地检测装置不能自动检测出故障线路，还必须依靠拉合有关线路来查找故障点。而且在查找过程中会出现过补偿或欠补偿超过允许值的情况，导致接地点发生多次弧光复燃，出现过电压，相邻敷设的电力电缆将被烧坏，致使事故范围扩大。当配电网回路数较多、母线接线复

7、杂时，查找故障的时间可能很长。消弧线圈接地方式广泛应用于10-66kV的中压配网。当单相接地电容电流超过了允许值10A时，可以用中性点经消弧线圈接地的方法来解决。对于20kV配电网，当电容电流大于10A小于150A时，一般采用的是消弧线圈接地方式。当中性点不接地电网单相接地故障电流超过150A时，其中的谐波电流分量和有功电流分量可能超过10A，即使采用消弧线圈接地，这部分电流也不能被补偿，电弧不能自行熄灭。此时中性点应考虑采用电阻接地运行方式。电缆线路较架空线路电容电流水平较高，架空线路的平均电容电流水平为0.02~0.03Ak

8、m，电缆线路为1.95Akm，是架空线路的60~90倍。随着电缆比重的逐渐增加，系统电容电流的急剧上升，由于计算和测试系统电容电流误差，或是自动补偿装置本身缺陷，导致补偿度偏差较大时，当系统发生单相接地故障时，仍会产生很高的弧光接地过电压，这将造成系统电气设备的