浅论供电系统中性点的接地方式

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1、浅论供电系统中性点的接地方式【摘要】本文概要分析了电力系统屮性点接地的常用方式，指出了消除单相接地电流的危害及消除单相接地电流危害的措施，通过实例阐明了几类6KV电力系统的接地方式的优缺点，为以电缆敷设为主的城市及大型企业6KV配电网络的接地方式提供了有益的经验。【关键词】电力系统；单相接地的危害；电阻接地方式1.引言电力系统中性点接地方式通常分为大电流接地和小电流接地，我国35KV及以下的中压供电系统一般为小电流接地，即采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式，此种中性点接地方式对配电网络供电可靠性带

2、来巨大裨益。因单相接地是运行电网的主要故障形式，运行经验证明电力系统屮的故障和事故至少有60%以上是单相接地，而小电流接地方式在单相接地故障时并不改变电源电网三相电压的对称性，接地电流一般也不大，在一定时间内能维持供电不中断，运行人员可借助接地指示装置來发现故障并设法找出故障所在及时处理，这就大大提高了供电可靠性。但近年来，随着工矿企业规模扩大，电网屮电力电缆及设备大大增加,因而电网对地电容电流剧增，单相接地故障时的接地电弧不能自动消除，导致产生电弧接地过电压。这就对电网中大量的弱绝缘设备、旋转电机

3、、电力电缆等构成严重威胁，许多电网都曾发生单相接地后间歇电弧过电压造成多重击穿或电缆电弧“爆炸”等停电事故。为克服此弊端，国内外电网乂采取了电阻接地方式。由日木引进的6KV配电系统中性点高电阻接地方式便是具中一例。该系统经过多年的运行表明其接地方式及设备的选用是成功的。对其加以研究不仅可以进一步提高6KV供电系统的安全可靠性，还可以为城市及人型企业的6KV配电网络采用电阻接地方式提供有益的经验。2.单相接地电流的危害中性点不接地电网发生单相接地时，流过故障的电流Ijd是非故障相对地电容的电流，它等于

4、正常时一相对地电容电流的三倍，该电流超过一定限值时，接地电弧不能自动熄灭。实验证明：在Ijd为数安至数百安范围内，都将产生电弧接地过电压，造成设备的损坏。这是因为接地电流每一次通过零点时，电弧都有一个暂时性熄灭，当恢复电压超过其恢复强度时又将再一次发生対地击穿，这时可能产生不稳定的电弧，导致形成熄弧与电弧重燃的不稳左状态。这种间歇性电弧现象引起了系统运行方式的瞬息改变，导致电磁能的强烈振荡和积聚，导致非故障相、系统中性点甚至故障相产生过渡过程的过电压。据有关文献介绍，国内外许多机构都曾对电网的过电压

5、情况进行过千百次试验及测量，结论是在6-140KV电网中，当Ijd在1.1-740A时电弧接地过电压的最大值一般不超过3.1U4),极个别的可达3.5UO。通常这个数值的过电压不会使符合标准的良好电器设备绝缘发生损坏，但因这种过电压遍及全网，对网内装设的电动机、电缆等弱绝缘设备的安全是个威胁，运行经验证明大型电动机和电缆损坏事故由于绝缘击穿占较大比重。此外在发电机、电动机定子绕组中接地电流过大，会严重损坏定子铁芯，使得电机难以修复。因此在选择安排企业配电系统中性点接地方式时,要充分认识到接地电流的危

6、害，并采取措施给予克服是重要的。3.消除单相接地电流危害的措施为消除单相接地电流的危害，当3-1OKV电力网单相接地故障电流人于30A应装设消弧线圈。且装有消弧线圈的35KV及以下的电力网，故障点的残余电流不宜超过lOAo对直接接于母线的发电机不计入消弧线圈的补偿作用，其定子绕组单相接地故障接地电流允许值为4A,超出此值保护应动作于信号或停机；对3-63KV屮性点非直接接地电力网屮的单相接地故障，当接地电流大于5A时，应有选择性保护，当小于5A时，可装设接地检测装置；单相接地电流为10A以上时，保护

7、装置应动作于跳闸；小于10A时则应动作于跳闸或信号(继电保护设计规范)。此外火力发电厂厂用电设计技术规定，对高电阻接地系统规定如下：对厂用电动机回路，当单相接地电流在10A及以上时，保护瞬时动作于跳闸；对其它馈线回路则规定当单相接地电流小于15A时，保护动作于信号，15A及以上时，保护动作于跳闸。上述规定是以敞露导体部分形成的开放性电弧能够自动熄灭，电缆内形成的封闭性电弧不致烧穿相间绝缘发展为相间短路等作为条件，并考虑了电机铁芯损坏程度允许的极限接地电流。为此通常实际采用下列措施：(1)经消弧线圈接

8、地方式经消弧线圈接地方式在我国6-35KV配电系统中广泛应用，其主要优点是在单相接地时，电弧电流因得到补偿变得很小，有利于熄弧，故障点的损伤被减少等。但也存在许多缺陷:①接地电流随运行方式而改变，故障和非故障线路难以判断，保护动作可靠性差。②规程规定的30A可不采取补偿措施，是建立在架空线路30A接地电流时能使电弧自熄的基础上，而对企业内部电缆网络而言，因电缆接地故障点绝缘恢复能力差，弧道介质难以自动熄弧，石化企业又多是防爆场所,因此接地电流10-30A如不采取措施是