配网中性点接地及故障检测

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1、配电网中性点接地与故障监测技术徐丙垠山东理工大学科汇电气技术研究所e-mail:xuby@china.com2007-10-20，黄山1内容中性点接地技术故障监测与管理故障测距小电流接地故障选线故障指示与定位故障管理系统21一、配电网中性点接地技术3配电网中性点接地方式的选择是目前行业上关注的关键技术问题之一是一个综合的技术经济问题考虑问题的角度很重要：供电企业：对配电网运行管理的影响用户角度：供电可靠性、电能质量（电压骤降）42中性点接地方式的发展早期，大部分国家采用中性点不接地或消弧线圈接地（谐振接地）。1960年代后，许多国家电缆网络改用小电阻接地：电网规模的扩大、电缆线路

2、的广泛应用，使故障电流增大，接地电弧难以自行熄灭，难以体现小电流接地方式的优势。继电保护配置简单，选择性好。发生接地故障时保护瞬时动作，切除故障线路，减少过电压危害。5中性点接地方式的发展/2近年来，小电流接地（非有效接地）方式又引起了人们的重视：电力市场化，对供电可靠性要求不断提高。消弧线圈自动调谐技术的应用，可以精确地补偿电容电流（甚至包括谐波电流、阻性电流），提高了电弧自动熄灭的几率。小电流接地故障选线技术取得了重大进展统计数据表明：电缆网络也存在大量的瞬时性故障63国际上情况/1德国：消弧线圈的故乡：Peterson在一战期间发明了消弧线圈早期中高压电网（至220kV)均

3、采用谐振接地现在中压配电网仍广泛应用谐振接地方式供电可靠性很高，用户年平均停电时间不到20分钟。7国际上情况/2日本：早期主要采用谐振接地二战后进口美国设备，大量应用直接接地或经小电阻、阻抗接地后谐振接地与中性点不接地得到了发展目前，中压配电网主要采用谐振或中性点不接地84国际上情况/3意大利中压配电网中性点主要采用不接地方式采用瞬时短接接地相母线的方法消弧、选线为满足电力监管要求，提高供电可靠性，2000年以来实施谐振接地改造工程，已有25%的变电所完成改造。采用可调消弧线圈后，接地故障引起的供电中断减少50%以上。采用固定调谐消弧线圈，接地故障引起的供电中断减少26%以上。9

4、国际上情况/4法国早期采用中性点不接地或谐振接地方式1960年代推广小电阻接地为提高供电可靠性，限制大规模电缆网络的接地电容电流，1990年代改为谐振接地。105国际上情况/5英国中压配电网中性点主要采用大电流接地（有效接地）方式尝试将以架空线路为主的中压配电网改造为谐振接地。英格兰北部的约克郡（York)电力公司已对50个变电所中压配电网进行了谐振接地改造11国内情况主要采用中性点不接地、谐振接地1990年代，部分城市电缆配电网络采用小电阻接地深圳、广州、北京、上海等地的部分电缆网络采取了小电阻接地方式126供电可靠性与接地方式紧密相关/1部分发达国家配电系统供电可靠性单位：年

5、均停电时间，Min国家年份接地方式日本62005谐振接地、不接地德国18.22004主要采用谐振接地奥地利31.42005主要采用谐振接地法国48.02004谐振接地、不接地意大利55.92004不接地、谐振接地英国64.42005大电流接地为主美国982005大电流接地为主13供电可靠性与接地方式紧密相关/2国内部分城市采用小电阻接地后供电可靠性下降S市一变电所采用小电阻接地后，10kV线路3年共跳闸136次，平均每年46次；改造前2年共跳闸53次，平均每年27次。G市电缆网络采用小电阻接地后，跳闸次数明显增多，1992、1993年10kV线路因接地故障跳闸354次，1993年

6、因配电网故障损失的供电量是1992年4.4倍。147小电阻接地与谐振接地特点的比较项目小电阻接地谐振接地说明供电可靠性低高过电压低高人身安全影响（故障严重但短暂轻但持续时难分优劣电流、地电位升高）间长对电信系统的影响严重但短暂轻但持续时难分优劣间长继电保护简单复杂投资稍低运行管理相对简单15自动跟踪补偿装置/1技术已经成熟，补偿电流超过200A，完全满足现场应用要求。有载调匝式利用有载分接开关，调节具有多个接头的消弧线圈。分接头在9~21个之间简单实用，成本低，但不能做到无级精确补偿。技术成熟，是目前应用最广泛的调谐装置。168自动跟踪补偿装置/2调容式消弧线圈增加二次绕组，改变

7、接入其中电容器组数，调节补偿电流。简单、易于实现，但电容体积大，成本较调匝式高。国内外都有一定数量的应用C1C2Cn17自动跟踪补偿装置/3相控（可控硅调节）式补偿电流由可控硅调节响应速度快，可实现无级连续调节。存在非线性，会引起谐波。国内有一定应用面可控硅调节电路等效电路189自动跟踪补偿装置/4全电流补偿装置电力电子产生宽频补偿电流，从中性点注入。实现全电流（有功电流、谐波电流）补偿成本高，可靠性有待考验。19消弧线圈调谐方式预调式：接地故障发生前，消弧线圈靠近谐振点运行。需