一、配電網中性點不同接地方式的優缺點
電網發生單相接地故障時穩態工頻電流小,降低了地電位升隨著配網電容電流的迅速增大,很難保證消弧線圈在一定脫諧度下過補償運行。以電纜為主的配電網,當發生單相接地故障時,其接地殘流較大,運行于過補償的條件也經常不能滿足。
電纜為主配電網的單相接地故障多為系統設備在一定條件下由于自身絕緣缺陷造成的擊穿,而且接地殘流較大,尤其是當接地點在電纜時,接地電弧為封閉性電弧,電弧更加不易自行熄滅(單相接地電容電流所產生的弧光能自行熄滅的數值,遠小于規程所規定的數值,對交聯聚乙烯電纜僅為5A),所以電纜配電網的單相接地故障多為永久性故障。由于中性點經消弧線圈接地的系統為小電流接地系統,發生單相接地永久性故障后,接地故障點的檢出困難,不能迅速檢出故障點所在線路。這樣,一方面使系統設備長時間承受過電壓作用,對設備絕緣造成威脅,另一方面,不使用戶斷電的優勢也將不復存在。
在中性點經消弧線圈接地系統中,過電壓數值較高,對設備絕緣造成威脅。
二、配電網中性點經低值電阻器接地的幾個問題
1.可靠性。(1)供電可靠性的要求和影響供電可靠性的因素。判斷供電可靠性高低主要有三個指標:停電頻率、停電持續時間及少供電量。(2)中性點接地方式對供電可靠性的影響。電纜供電為主的變電站采用中性點經小電阻接地,不會對供電可靠性造成多大影響,在某些方面對供電可靠性的提高有益。
2.通信的影響。因電網中性點直接接地,中性點電阻器(或電抗器)接地,其接地故障入地電流比中性點不接地(絕緣)和消弧線圈接地要大,對通信系統的影響,前者比后者大。實際大城市的配電網和通信網都是電纜,接地故障電流從電纜外皮分流,一般是沒有影響的。總之,具體情況要具體計算分析。還須指出的,感應電壓超過規定值時還有很多防護措施可采用。
3.人身安全性。從保護人身安全方面考慮,中性點不接地或經消弧線圈接地系統由于在發生單相接地時不立即跳閘,所以對誤碰帶電線路且不易立即脫離電源的人會帶來比較大危害,而對于中性點經小電阻接地系統在發生金屬性單相接地時,由于時間短、保護能正確及時動作使觸電人員立即脫離電源。所以盡管短路電流較大,但是給人身造成的傷害相對而言會比較小,但是如果中性點經小電阻接地系統在發生單相經過渡電阻接地時,由于保護不能準確及時的動作,此時仍會給人身造成傷害。所以應綜合考慮觸電的方式、觸電后保護的動作情況等等。從這一方面來講,1OkV配電系統采用小電阻接地系統在人身安全方面會優于不接地或消弧線圈接地系統。
4.斷路器。從理論上講,原先中性點不接地(絕緣)和消弧線圈接地系統,在發生單相接地故障時線路斷路器不跳閘。改為中性點低值電阻器(或低值電抗器)接地系統,在發生單相接地故障時線路斷路器要跳閘的,因而出現所擔心的“頻繁跳閘,設備燒損”和“維修工作量增加”。中性點不接地(絕緣)和消弧線圈接地系統,在單相電弧接地故障引發相間短路故障的概率是很高的。
三、電阻值的合理選取
采用中性點電阻接地時,電阻值的選取必須根據電網的具體情況,應綜合考慮限制過電壓倍數,繼電保護的靈敏度,對通信的影響,人身安全等因素。
配電網中性點接地方式的選擇是具有綜合性的技術問題。中性點不接地、諧振接地、電阻接地各有其優缺點,應結合電網具體條件,通過技術經濟比較確定,也就是說,因每種中性點接地方式的系統,具有獨自的優點,得到了發展。在同一城市同級標稱電壓,多種中性點接地方式的系統并存。那種按電壓等級“一刀切”決定中性點接地方式是不對。因每種中性點接地方式的系統,具有獨自的缺點(弊端)。所以,在選擇時必須從具體實際出發,權衡利弊,選擇利大于弊者。
(作者單位:陜西省地方電力物資總公司)