电力中压系统中性点接地方式研究.pdf
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1、问题研究 第3 0 卷2 0 1 2 年第6 期( 总第1 6 2 期) 电力中压 系统中性点接地方式研究 邢彩娟杜学龙 ( 唐钢 动 力厂唐 山0 6 3 0 1 6 ) 【 摘要】 该文通过对中性点接地方式的比较和运行情况的分析( 包括供电可靠性、 安全性等) , 对中压电网 的中性 点消弧线 圈接 地方式及 小电阻接地方 式进行 了探讨 。对小电阻接地 方式改造提 出了具体 建议 。 关键词】 中压系统 中性点 消弧线圈 小电阻零序保护 Re s e a r c h o n Ne u t r a l Po i n t Gr o u n d i n g M o d e o f I nt e
2、 r m e di a t e Vo l t a g e Po we r Sy s t e m X I N G C a i - j u a n , D U X u e - L o n g P o w e r P l a n t o f T a n g s h a n I r o n&S t e e l C o , L t d , T a n g s h a n 0 6 3 0 1 【 A b s t r a c t 】 B y c o m p a r i n g t h e n e u t r a l p o i n t g r o u n d i n g m o d e a n d a n
3、a l y z in g i t s o p e r a t i o n s ta t e s ( i n c l u d i n g t h e r e l i a b i l i t y a n d s a f e t y o f p o w e r s u p p l y ) , ma k e a d i s c u s s i o n o n t h e n e u t r a l p o i n t gro u n d i n g mo de wi t h a r c s u p pr e s s i o n c o i l a n d t h e s ma l l r e s i
4、s t a n c e gro u n d i n g mo de ,a nd p u t f o r wa r d s o me s p e c i f i c p r o po s a l s f o r t he mo d i f i c a t i o n o f t h e s ma l l r e s i s t a n c e gr o u nd i n g mo de 【 K e y w o r d s 】 I n t e r m e d i a t e v o lt a g e s y s t e m , n e u t r a l p o i n t , a r c s u
5、 p p r e s s i o n c o i l , s m a l l r e s is t a n c e , z e r o s e qu e n c e pr o t e c t i o n 1 概 述 电力系统中性点接地的方式 , 是综合考虑了 供电可靠性、 过电压、 系统绝缘水平、 继电保护的 要求 、 对弱电通讯线路的干扰以及稳定性的要求 等影响而确定 的。在我 国采用 的中性点接地方式 有 中性点 直接接地 、 中性点不接地 、 中性点经消弧 线圈接地和中性点经小 电阻接地等方式 。 中压 电网以3 5 k V、 1 0 k V、 6 k V三个 电压等级应 用较为普遍 ,
6、 东北地区有6 6 k V系统 , 但是随着供电 网络的发展 , 特别是采用电缆线路的用户 日益增 加, 使得系统单相接地电容电流不断增加, 导致电 网内单相接地故障扩展为事故。我国电气设备设 计规范 中规定 3 5 k V电网如果单相接地电容电流大 于 I O A, 3 k V1 0 k V电 网如果接 地 电容 电流大 于 3 0 A, 都需要采用 中性点经消弧线 圈接地方式 , 而 城市 电网规划设计导则 ( 施行 ) 第 5 9 条 中规定 “ 3 5 k V、 1 0 k V 城网, 当电缆线路较长、 系统电容电流 较大时 , 也可 以采用 电阻方式” 。因对 中压 电网中 性点接地
7、方式 , 世界各 国也有不 同的观点及运行经 验 , 对此在理论界 、 工程界也是讨论的热点问题 , 在 中压电网改造中, 其中性点的接地方式问题 , 现已 引起多方面的关注, 面临着发展方向的决策问题。 2 中性点不同接地方式的各 自特点 在中压电网的供电系统 中, 大部分为小电流 接地系统 ( 即中性点不接地 而是经消弧线 圈或 电 阻的接地系统。 ) 。我国采用经消弧线圈接地方式 已运行多年 , 但近几年有部分区域 采用 了中性点 经小 电阻接地方式 ( 如上海 已经使用多年 ) , 为此 对这两种接地方式进行分析对 比。 2 1 中性 点 经 小 电阻接 地 方式 世界上以美 国为主的
8、部分国家采用 中性点经 小电阻接地方式 , 原因是美国在历史上过高的估 计了弧光接地过电压的危害性 , 而采用此种方式, 用 以泄放线路上的过剩电荷 , 来限制此种过电 压 。中性点经小 电阻接地方式 中, 一般选择 电阻 的值较小。在系统单相接地时, 控制流过接地点 的电流在 4 0 06 0 0 A, 通过流过接地点的电流来启 动零序保护动作 , 切除故障线路 , 其优缺点是 : ( 1 ) 系统单相接地时, 健全相电压不升高或升 幅较小, 对设备绝缘等级要求较低, 其耐压水平可 以按相电压来选择。 ( 2 ) 接地时, 由于流过故障线路的电流较大 , 零 序过流保护有较好的灵敏度, 0
9、2 s 切除故障线路。 ( 3 ) 由于接地点的电流较大, 当零序保护动作 一 6 7 第3 0 卷2 0 1 2 年第6 期( 总第 1 6 2 期) 托 口6讹 e雷8雷 乜6 洮嬲 也 6 电Ge08譬 母6 G乜雷8雷0s 矗5 电 问题研 究 a售8s0 s 、 2 曩 一 j挑 酋 Bs 一 s弧 电G观矗G 电 60 s 、 3 尊 j j G 扰 一 s 弓 j 不 及时或拒动时 , 将使接地点及附近的绝缘受 到 更大的危害 , 导致相问故障发生。 ( 4 ) 当发生单相接地故障时 , 无论是永久性的 还是非永久性的, 均作用于跳闸, 使线路的跳闸次 数大大增加 , 严重影响了
10、用户的正常供 电, 使其供 电的可靠性下降。 2 2 中性 点 经消弧 线 圈接 地 方式 采用 中性点经消弧线圈接地方式 , 在 系统 发 生单相接地时 , 流过接地点 的电流较小 , 其特点是 线 路发生单相接地时 , 可不立 即跳 闸。从实际运 行经验和资料表明 , 当接地 电流小于 1 O A时 , 电弧 能自灭 , 因消弧线圈的电感电流可抵消接地点流 过的电容 电流 , 若调节得很好时 , 电弧能 自灭 。因 为以前我 国配 电网构成多以架空线路 为主, 单相 接地故障比重很大 , 在刮风 、 打雷天气 , 树线矛盾 突出 , 因树枝碰到导线导致单相接地或雷 击造成 单相对地闪络 的
11、情况 比较常见。中性点经消弧线 圈接地系统单相故 障的接地 电流很小 , 大多数瞬 时性单相接地故 障的电流 电弧能 自行熄灭 , 系统 能恢复正常运行 , 即使是金属性单相接地或单相 接地 电弧不能 自熄 , 由于单相接地故障不影 响电 压的i相平衡, 为 能继续向用户供电, 允许带故 障运行 1 2 h以查找并切除故障线路。 应该说在配 电网发展初 期 , 采用 中性点不接 地而是经消弧线圈接地是符合 我国国情 的, 对保 汪配电系统供 电的连续性发挥 了重要作用 。为适 应城市规划和市政建设的需要 , 城市 电网已逐步 实现 电缆 网供 电。在负荷 密集 、 供 电半径短和以 电缆线路为
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