电力系统中性点接地方式研究

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1、电网中性点接地方式一、110kV及以上电网中性点接地方式二、配电网中性点接地方式主要内容110kV～500kV系统应该采用有效接地方式，即系统在各种条件下应该使零序与正序电抗之比(X0/X1)为正值并且不大于3，而其零序电阻与正序电抗之比(R0/X1)为正值并且不大于1。110kV及220kV电网中变压器中性点直接接地，部分变压器中性点经间隙、避雷器或经间隙与避雷器并联接地。330kV及500kV系统中变压器中性点直接接地。为限制电网单相短路电流，110kV及以上变压器中性点可采用低电抗接地。110kV及以上

2、电网中性点接地方式部分变压器中性点不接地：为了限制单相接地短路电流，防止通讯干扰和继电保护的整定配置等要求，一台变压器中性点直接接地，其余变压器的中性点经避雷器或保护间隙接地，或者经避雷器与保护间隙并联接地。110kV、220kV变压器中性点保护金属氧化物避雷器保护避雷器型号：110kV：Y1.5W-60/144220kV：Y1.5W-144/320缺点：发生单相接地且失地故障时，引起的过电压易使避雷器受损或爆炸。棒间隙参数：间隙结构：选用Φ12～16不锈钢棒，端部为半球头；间隙距离：110kV、220kV变

3、压器分别选为105～115mm和255～300mm。缺点：采用分体式安装，距离调节不准，同心度差，放电后产生的电弧烧蚀电极；在雷电冲击下，产生截波，威胁设备绝缘安全；保护间隙不能自熄弧，需要靠继电保护切断电弧，引起继电保护误动。棒－棒间隙保护缺点：避雷器保护水平、棒间隙动作特性与变压器中性点的绝缘水平之间的配合要求很苛刻，难以实现。避雷器与间隙并联保护变压器中性点保护的发展：复合间隙可控间隙复合间隙结构示意图复合间隙结构设计及优点：采用复合绝缘子作机械支撑，将高、低压电极固定在绝缘子两端，间隙电极为羊角形。其

4、放电电极和燃弧电极分离；具有同心度好、距离确定准确、安装调试方便和耐烧蚀性能强、放电电压稳定等优点；克服了分体式安装棒间隙的固有缺陷，更适合变压器中性点保护。复合间隙保护原则：(1)在雷电过电压作用下，间隙应击穿，保护变压器中性点绝缘，其雷电冲击放电电压与变压器中性点的雷电冲击耐受水平协调配合。(2)系统发生单相接地故障时，中性点绝缘能耐受故障产生的过电压，间隙不应击穿，以免继电保护误动；当系统发生单相接地且中性点失地，或系统出现非全相运行、谐振故障等引起高于一定幅值的工频过电压时，间隙应击穿，箝住系统中性点

5、，限制变压器中性点过电压。复合间隙（3）为防止雷电侵入波引起误动，建议变压器中性点零序电流电压保护整定时间由现行的0.3～0.5s延长到0.8s，一次侧电流取50～100A。复合间隙通过雷电冲击和工频放电试验，选取了复合间隙的各元件参数。复合绝缘子35kV、110kV等级羊角电极Φ14-75°，直径为14mm，夹角为75°。间隙距离110kV：70～100mm220kV：240～280mm保护原理：可控间隙与避雷器并联使用。雷电及暂态过电压下，由避雷器动作限制过电压，可控间隙不应动作。当系统发生单相接地(不失

6、地)故障时，此过电压对中性点绝缘无威胁，可控间隙不动作。发生工频过电压(孤立不接地系统单相接地且失地或非全相运行)时，可控间隙动作，保护变压器中性点绝缘和避雷器。可控间隙结构：可控间隙主要由固定间隙、控制间隙和电容均压回路组成；羊角间隙用作固定间隙，采用真空开关控制可控间隙的自动击穿。可控间隙可控间隙与避雷器并联保护示意图电容均压回路结论复合间隙其放电电极和燃弧电极分离；具有同心度好、距离确定准确、安装调试方便和耐烧蚀性能强、放电电压稳定等优点；克服了分体式安装棒间隙的固有缺陷，更适合变压器中性点保护。为防止

7、雷电侵入波引起误动，建议变压器中性点零序电流电压保护整定时间由现行的0.3～0.5s延长到0.8s，一次侧电流取50～100A。该产品已获国家实用新型专利(专利号为ZL200520000584.9)。结论可控间隙有效解决了间隙、避雷器及棒间隙与避雷器并联保护存在的问题；可控间隙与避雷器并联可有效保护变压器中性点。该产品已获国家实用新型专利，发明专利正在审批之中。配电网中性点接地方式中性点不接地中性点经消弧线圈接地中性点经低电阻接地中性点经高电阻接地中性点经消弧线圈并联电阻接地中性点不接地方式主要应用于电网的电

8、容电流不大于10A的配电网中。优点可带故障持续运行两小时，供电可靠性高。发生单相接地故障时流过故障点的电流为电容电流，跨步电压和接触电压低，对信息系统的干扰小。缺点当电网发生单相接地故障时，还存在产生间歇性弧光接地过电压的概率，会发展成相间短路故障，造成事故的扩大。中性点不接地电网的电容电流大于10A时应采用消弧线圈接地。优点：补偿电容电流，减缓恢复电压的上升速度，有利于接地电弧的熄灭，降低了间歇性