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配電網(wǎng)中性點接地方式的幾個問題的討論

作者: 時間:2011-12-12 來源:網(wǎng)絡 收藏

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 我國早期曾規(guī)定:將電力系統(tǒng)分為大接地短路電流系統(tǒng)和小接地短路電流系統(tǒng)兩類。因電流大小難以用電力系統(tǒng)分類來明確界定,因此改成分為中性點有效接地系統(tǒng)和中性點非有效接地系統(tǒng)。

  電力系統(tǒng)中性點有效接地,包括直接接地或經(jīng)低值電阻器或低值電抗器接地,并要求全系統(tǒng)的零序電抗 (X 0 )對正序電抗(X 1 )之比(X 0 /X 1 )為正并低于3,零序電阻(R 0 )對正序電抗(X 1 )之比為正并低于1。反之為中性點非有效接地系統(tǒng)。

  電力系統(tǒng)中性點非有效接地,包括諧振 (消弧線圈)接地和不接地。

  2 中性點不同接地方式的優(yōu)缺點

  中性點與參考地的電氣連接方式,按運行需要可將中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)(高、中、低值)電阻器接地、經(jīng)低值電抗器接地及直接接地等。這些中性點接地方式各具獨有的優(yōu)缺點。

  2.1 中性點不接地的優(yōu)缺點

  配電網(wǎng)中性點不接地是指中性點沒有人為與大地連接。事實上,這樣的配電網(wǎng)是通過電網(wǎng)對地電容接地。

  中性點不接地系統(tǒng)主要優(yōu)點:

  電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時穩(wěn)態(tài)工頻電流小。這樣

  如雷擊絕緣閃絡瞬時故障可自動清除,無需跳閘。
  如金屬性接地故障,可單相接地運行,改善了電網(wǎng)不間斷供電,提高了供電可靠性。
  接地電流小,降低了地電位升高。減小了跨步電壓和接觸電壓。減小了對信息系統(tǒng)的干擾。減小了對低壓網(wǎng)的反擊等。

  經(jīng)濟方面:節(jié)省了接地設備,接地系統(tǒng)投資少。

  中性點不接地系統(tǒng)的缺點:

  a 與中性點電阻器接地系統(tǒng)相比,產(chǎn)生的過電壓高(弧光過電壓和鐵磁諧振過電壓等),對弱絕緣擊穿概率大。

  b 在間歇性電弧接地故障時產(chǎn)生的高頻振蕩電流大,達數(shù)百安培,可能引發(fā)相間短路。

  c 至目前為止,故障定位難,不能正確迅速切除接地故障線路。

  2.2 配電網(wǎng)中性點諧振(消弧線圈)接地的優(yōu)缺點

  配電網(wǎng)中性點諧接地是指配電網(wǎng)一個或多個中性點經(jīng)消弧線圈與大地連接,消弧線圈的穩(wěn)態(tài)工頻感性電流對電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)工頻容性電流調(diào)諧,故稱諧振接地,目的是使得接地故障殘流小,接地故障就可能自清除。因此,中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)點,中性點消弧線圈接地系統(tǒng)全有并更好些。同樣地,中性點不接地系統(tǒng)的缺點,中性點消弧線圈接地系統(tǒng)亦全有僅是出現(xiàn)最大幅值弧光過電壓概率小些。這是因消弧線圈降低了單相接地時的建弧率。

  消弧線圈接地方式的使用是否成功很大程度上還取決于消弧線圈,跟蹤系統(tǒng),選線裝置本身的可靠性。

  2.3 配電網(wǎng)中性點直接接地的優(yōu)缺點

  配電網(wǎng)中性點直接接地是指配電網(wǎng)中全部或部分變壓器中性點沒有人為阻抗加入的直接與大地(地網(wǎng))充分連接。使該電網(wǎng)處達到 R 0 ≤ X 1 和 X 0 / X 1 ≤ 3 。

  中性點直接接地系統(tǒng)的優(yōu)點有:

  a 內(nèi)部過電壓較低,可采用較低絕緣水平,節(jié)省基建投資。

  b 大接地電流,故障定位容易,可以正確迅速切除接地故障線路。

  中性點直接接地系統(tǒng)的缺點有:

  a 接地故障線路迅速切除,間斷供電。

  b 接地電流大,地電位上升較高。這樣:

  增加電力設備損傷。

  增大接觸電壓和跨步電壓。

  增大對信息系統(tǒng)干擾。

  增大對低壓網(wǎng)反擊。

1 中性點接地方式

 我國早期曾規(guī)定:將電力系統(tǒng)中性點接地方式分為大接地短路電流系統(tǒng)和小接地短路電流系統(tǒng)兩類。因電流大小難以用電力系統(tǒng)中性點接地方式分類來明確界定,因此改成分為中性點有效接地系統(tǒng)和中性點非有效接地系統(tǒng)。

  電力系統(tǒng)中性點有效接地,包括直接接地或經(jīng)低值電阻器或低值電抗器接地,并要求全系統(tǒng)的零序電抗 (X 0 )對正序電抗(X 1 )之比(X 0 /X 1 )為正并低于3,零序電阻(R 0 )對正序電抗(X 1 )之比為正并低于1。反之為中性點非有效接地系統(tǒng)。

  電力系統(tǒng)中性點非有效接地,包括諧振 (消弧線圈)接地和不接地。

2 配電網(wǎng)中性點不同接地方式的優(yōu)缺點

  配電網(wǎng)中性點與參考地的電氣連接方式,按運行需要可將中性點不接地、經(jīng)消弧線圈接地、經(jīng)(高、中、低值)電阻器接地、經(jīng)低值電抗器接地及直接接地等。這些中性點接地方式各具獨有的優(yōu)缺點。

  2.1 配電網(wǎng)中性點不接地的優(yōu)缺點

  配電網(wǎng)中性點不接地是指中性點沒有人為與大地連接。事實上,這樣的配電網(wǎng)是通過電網(wǎng)對地電容接地。

  中性點不接地系統(tǒng)主要優(yōu)點:

  電網(wǎng)發(fā)生單相接地故障時穩(wěn)態(tài)工頻電流小。這樣

  如雷擊絕緣閃絡瞬時故障可自動清除,無需跳閘。
  如金屬性接地故障,可單相接地運行,改善了電網(wǎng)不間斷供電,提高了供電可靠性。
  接地電流小,降低了地電位升高。減小了跨步電壓和接觸電壓。減小了對信息系統(tǒng)的干擾。減小了對低壓網(wǎng)的反擊等。

  經(jīng)濟方面:節(jié)省了接地設備,接地系統(tǒng)投資少。

  中性點不接地系統(tǒng)的缺點:

  a 與中性點電阻器接地系統(tǒng)相比,產(chǎn)生的過電壓高(弧光過電壓和鐵磁諧振過電壓等),對弱絕緣擊穿概率大。

  b 在間歇性電弧接地故障時產(chǎn)生的高頻振蕩電流大,達數(shù)百安培,可能引發(fā)相間短路。

  c 至目前為止,故障定位難,不能正確迅速切除接地故障線路。

  2.2 配電網(wǎng)中性點諧振(消弧線圈)接地的優(yōu)缺點

  配電網(wǎng)中性點諧接地是指配電網(wǎng)一個或多個中性點經(jīng)消弧線圈與大地連接,消弧線圈的穩(wěn)態(tài)工頻感性電流對電網(wǎng)穩(wěn)態(tài)工頻容性電流調(diào)諧,故稱諧振接地,目的是使得接地故障殘流小,接地故障就可能自清除。因此,中性點不接地系統(tǒng)的優(yōu)點,中性點消弧線圈接地系統(tǒng)全有并更好些。同樣地,中性點不接地系統(tǒng)的缺點,中性點消弧線圈接地系統(tǒng)亦全有僅是出現(xiàn)最大幅值弧光過電壓概率小些。這是因消弧線圈降低了單相接地時的建弧率。

  消弧線圈接地方式的使用是否成功很大程度上還取決于消弧線圈,跟蹤系統(tǒng),選線裝置本身的可靠性。

  2.3 配電網(wǎng)中性點直接接地的優(yōu)缺點

  配電網(wǎng)中性點直接接地是指配電網(wǎng)中全部或部分變壓器中性點沒有人為阻抗加入的直接與大地(地網(wǎng))充分連接。使該電網(wǎng)處達到 R 0 ≤ X 1 和 X 0 / X 1 ≤ 3 。

  中性點直接接地系統(tǒng)的優(yōu)點有:

  a 內(nèi)部過電壓較低,可采用較低絕緣水平,節(jié)省基建投資。

  b 大接地電流,故障定位容易,可以正確迅速切除接地故障線路。

  中性點直接接地系統(tǒng)的缺點有:

  a 接地故障線路迅速切除,間斷供電。

  b 接地電流大,地電位上升較高。這樣:

  增加電力設備損傷。

  增大接觸電壓和跨步電壓。

  增大對信息系統(tǒng)干擾。

  增大對低壓網(wǎng)反擊。

  2.4 配電網(wǎng)中性點電阻器接地的優(yōu)缺點

  配電網(wǎng)中至少有一個中性點接入電阻器,目的是限制接地故障電流。中性點經(jīng)電阻器(每相零電阻 R 0 ≤ X c0 每相對地容抗)接地,可以消除中性點不接地和消弧線圈接地系統(tǒng)的缺點,即降低了瞬態(tài)過電壓幅值,并使靈敏而有選擇性的故障定位的接地保護得以實現(xiàn)。由于這種系統(tǒng)的接地電流比直接接地系統(tǒng)的小,故地電位升高及對信息系統(tǒng)的干擾和對低壓電網(wǎng)的反擊都減弱。因此,中性點電阻器接地系統(tǒng)具有中性點不接地及消弧線圈接地系統(tǒng)或直接接地系統(tǒng)的某些優(yōu)點,也多少存在這兩種接地方式的某些缺點。

  按限制接地故障電流大小的要求不同,分高、中、低值電阻器接地系統(tǒng),具體的優(yōu)缺點亦不同。

  2.4.1 中性點高值電阻器接地系統(tǒng)的優(yōu)缺點

  中性點高值電阻器接地系統(tǒng)是限制接地故障電流水平為 10A 以下,高電阻接地系統(tǒng)設計應符合每相零序電阻 R 0 ≤ X c0 (每相對地容抗)準則,以限制由于間歇性電弧接地故障時產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓。

  優(yōu)點:

  a 可防止和阻尼諧振過電壓和間歇性電弧接地過電壓,在 2.5P · U 及以下。

  b 接地電流水平為 10A 以下,減小了地位升高。

  c 接地故障可以不立即清除,因此能帶單相

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