[行业技术文章]配电网中性点接地方式分析及选择

电力系统中性点接地方式是一个触及电力系统许多方面的综合性技术课题，它不仅触及到电网自己的平安靠得住性、过电压尽缘水平的选择，而且对通讯干扰、人身平安有重要影响。

1　中性点分歧接地方式的比力
　　(1)中性点不接地的配电网。中性点不接地方式，即中性点对地尽缘，结构简单，运行利便，不需任何附加装备，投资省，适用于农村10kV排挤线路长的辐射形或树状形的供电网络。该接地方式在运行中，若发生单相接地故障，流过故障点的电流仅为电网对地的电容电流，其值很小，需装设尽缘监察装配，以便实时发现单相接地故障，迅速处置，避免故障成长为两相短路，而造成停电事故。
　　中性点不接地系统发生单相接地故障时，其接地电流很小，若是瞬时故障，一般能自动消弧，非故障相电压升高不年夜，不会破坏系统的对称性，可带故障接连供电2h，从而获得破除故障时间，相对地提高了供电的靠得住性。
　　(2)中性点经传统消弧线圈接地。采用中性点经消弧线圈接地方式，即在中性点和年夜地之间接进一个电感消弧线圈，在系统发生单相接地故障时，哄骗消弧线圈的电感电流对接地电容电流进行抵偿，使流过接地址的电流减小到能自行熄弧范围，其特点是线路发生单相接地时，按规程划定电网可带单相接地故障运行2h。对于中压电网，因接地电流获得抵偿，单相接地故障其实不成长为相间故障，是以中性点经消弧线圈接地方式的供电靠得住性，年夜年夜的高于中性点经小电阻接地方式。
　　(3)中性点经电阻接地。中性点经电阻接地方式，即中性点与年夜地之间接进一定阻值的电阻。该电阻与系统对地电容组成并联回路，由于电阻是耗能元件，也是电容电荷释放元件和谐振的阻压元件，对避免谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，有一定越性。在中性点经电阻接地方式中，一般选择电阻的阻值较小，在系统单相接地时，控制流过接地址的电流在500A左右，也有的控制在100A左右，经由过程流过接地址的电流来启动零序庇护动作，切除故障线路。
2　自动跟踪抵偿消弧线圈
　　自动跟踪抵偿消弧线圈按改变电感方式的分歧，年夜致可分为调匝式、调气隙式、调容式、调直流偏磁式、可控硅调理式等。
　　(1)调匝式自动跟踪抵偿消弧线圈。调匝式消弧线圈是将绕组按分歧的匝数抽出分接头，用有载分接开关进行切换，改变接进的匝数，从而改变电感。调匝式因调理速度慢，只能工作在预调谐方式，为保证较小的残流，必需在谐振点四周运行。
　　(2)调气隙式自动跟踪抵偿消弧线圈。调气隙式电感是将铁心分成上下两部门，下部门铁心同线圈固定在框架上，上部门铁心用电念头，经由过程调理气隙的年夜小到达改变电抗值的目的。它能够自动跟踪无级接连可调，平安靠得住。其错误谬误是振动和噪声比力年夜，在结构设计中应接纳措施控制噪声。这类装配也能够将接地变压器和可调电感共箱，使结构更为紧凑。
　　(3)调容式消弧抵偿装配。经由过程调理消弧线圈二次侧电容年夜小来调理消弧线圈的电感电流，二次绕组毗连电容调理柜，当二次电容全数断开时，主绕组感抗小，电感电流年夜。二次绕组有电容接进后，凭据阻抗折算原理，相当于主绕组两头并接了不异功率、阻抗为K2倍的电容，使主绕组感抗增年夜，电感电流减小，是以经由过程调理二次电容的容即可控制主绕组的感抗及电感电流的年夜小。电容器的内部或外部装有限流线圈，以限制合闸涌流。电容器内部还装有放电电阻。
　　(4)调直流偏磁式自动跟踪抵偿消弧线圈。在交流工作线圈内安插一个铁心磁化段，经由过程改变铁心磁化段磁路上的直流励磁磁通年夜小来调理交流等值磁导，实现电感接连可调。
　　直流励磁绕组接纳反串联接方式，使整个绕组上感应的工频电压相互抵消。经由过程对三相全控整流电路输出电流的闭环调理，实现消弧线圈励磁电流的控制，哄骗微机的数据处置能力，对这类消弧线圈伏安特征上固有的不年夜的非线性实施动态校正。
　　(5)可控硅调理式自动跟踪抵偿消弧线圈。该消弧系统主要由高短路阻抗变压器式消弧线圈和控制器组成，同时采用小电流接地选线装配为配套装备，变压器的一次绕　　组作为工作绕组接进配电网中性点，二次绕组作为控制绕组由2个反向毗连的可控硅短路，可控硅的导通角由触发控制器控制，调理可控硅的导通角由0～180°之间变化，使可控硅的等效阻抗在无限年夜至零之间变化，输出的抵偿电流就可在零至额定值之间获得接连无极调理。可控硅工作在与电感串联的无电容电路中，其工况既无反峰电压的威胁，又无电流突变的冲击，是以靠得住性获得保障。
3　中性点接地方式的选择
　　(1)配电网中性点采用传统的小电流接地方式。配电网采用小电流接地方式应认真地按《交流电气装配的过电压庇护和尽缘配合》(DL/T620－1997)尺度的要求执行，对排挤线路电容电流在10A以下可以采用不接地方式，而年夜于10A时，应采用消弧线圈接地方式。采用消弧线圈时应按要求调整好，使中性点位移电压不跨越相电压的15％，残余电流不宜跨越10A。消弧线圈宜连结过抵偿运行。
　　(2)配电网中性点经低电阻接地。对电缆为主的系统可以选择较低的尽缘水平，以利勤俭投资，可是对以排挤线为主的配电网因单相接地而引发的跳闸次数则会年夜年夜增加。
　　对以电缆为主的配电网，其电容电流到达150A以上，故障电流水平为400～1000A，可以采用这类接地方式。采用低电阻方式时，对中性点接地电阻的动热稳定应给予充实的重视，以保证运行的平安靠得住。
　　(3)配电网采用自动跟踪抵偿装配。随着城市配电网的迅速成长，电缆年夜增多，电容电流到达300A以上，而且由于运行方式经常变化，非凡是电容电流变化的范围比力年夜，用手动的消弧线圈已很难顺应要求，采用自动快速跟踪抵偿的消弧线圈，并配合靠得住的自动选线跳闸装配，可以将电容电流抵偿到残流很小，使瞬时性接地故障自动消除而不影响供电。而对于系统中性的接地故障，一方面经由过程消弧系统的抵偿来下降接地址电流，避免发生多相短路；另外一方面，经由过程选线装配准确选出接地线路并在设定的时间内跳闸，避免了系统装备长时间承受工频过压。是以，该接地方式综合了传统消弧线圈接地方式跳闸率低、接地故障电流小的点和小电阻接地方式对系统尽缘水平要求低、轻易选出接地故障线路的点，是比力合理和很有成长前景的中性点接地方式。
4　竣事语
　　各地域应当凭据当地配电网的成长水平、电网结构特点，从久远的成长概念，因地制宜地肯定配电网中性点接地方式。