淺談中性點(diǎn)接地方式不同對(duì)電力系統(tǒng)的影響

摘 要：中性點(diǎn)接地方式不同對(duì)系統(tǒng)的可靠性、接地保護(hù)配置和設(shè)備絕緣等級(jí)都有較大的影響。針對(duì)不同的接地方式，我們需要了解他們各自不同的特點(diǎn)，配置不同的接地保護(hù)，選擇相應(yīng)絕緣等級(jí)的設(shè)備。

關(guān)鍵詞：中性點(diǎn)接地方式；可靠性；接地保護(hù)；設(shè)備絕緣等級(jí)

[中圖分類號(hào)]：TM732 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]：A

[文章編號(hào)]：1002-2139（2013）-21--01

三相電源或三相負(fù)載連接成星形時(shí)出現(xiàn)的一個(gè)公共點(diǎn)為中性點(diǎn)，電力系統(tǒng)中性點(diǎn)常見(jiàn)的接地方式有中性點(diǎn)不接地、中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地和中性點(diǎn)直接接地，隨著電纜線路的不斷增多，中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地的方式近些年逐漸增多。中性點(diǎn)接地方式的不同，將直接影響電力系統(tǒng)的供電可靠性、接地保護(hù)配置和絕緣等級(jí)選擇。

1.中性點(diǎn)接地方式不同對(duì)供電可靠性的影響

1.1眾所周知，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地時(shí)，雖然接地相的相電壓為零，但U、V、W三相間的線電壓保持不變，仍和原來(lái)相同是對(duì)稱的，因此對(duì)用戶的供電沒(méi)有產(chǎn)生影響。規(guī)程規(guī)定這種情況仍可繼續(xù)運(yùn)行2個(gè)小時(shí)，故以這種方式運(yùn)行的系統(tǒng)供電可靠性較高。適用于單相接地故障電容電流小于10安培、以架空線路為主的10kV配電網(wǎng)。

1.2采用中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地方式，當(dāng)發(fā)生單相金屬性接地時(shí)，不但可利用消弧線圈的電感電流去抵消接地點(diǎn)流過(guò)的電容電流，從而減小接地點(diǎn)處的電弧，而且和中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)一樣，三相線電壓的對(duì)稱性保持不變，對(duì)用戶供電沒(méi)有產(chǎn)生影響，故規(guī)程規(guī)定發(fā)生單相金屬性接地后也可以繼續(xù)運(yùn)行2個(gè)小時(shí)。我們國(guó)家35kV電網(wǎng)、20kV接地電流大于5A的電網(wǎng)多采用這種接地方式。

1.3中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)屬于大接地電流系統(tǒng)。該系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，通過(guò)接地點(diǎn)→大地→中性點(diǎn)→接地相線路直接構(gòu)成零序電流通路，接地電流非常大，對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備會(huì)造成很大的破壞，所以系統(tǒng)要求斷路器立即跳閘，切除故障部分，中斷對(duì)用戶的供電，故供電可靠性較低。目前我國(guó)110kV及以上系統(tǒng)多采用中性點(diǎn)直接接地方式。

1.4中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地方式，用以泄放線路上的過(guò)剩電荷，來(lái)限制弧光接地過(guò)電壓。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，控制流過(guò)接地點(diǎn)的電流在500A左右，也有的控制在100A左右，無(wú)論是永久性的還是暫時(shí)性的，均通過(guò)流過(guò)接地點(diǎn)的電流來(lái)啟動(dòng)零序保護(hù)動(dòng)作，切除故障線路，使線路跳閘次數(shù)大大增加，嚴(yán)重影響用戶的正常供電，使其供電的可靠性下降，所以我國(guó)目前主要在電纜線路上采用這種接地方式。

2.中性點(diǎn)接地方式不同對(duì)接地保護(hù)的影響

中性點(diǎn)接地方式不同，系統(tǒng)所配置的接地保護(hù)不同，發(fā)生單相接地故障時(shí)的處理辦法也不一樣。

2.1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)

在常規(guī)變電站中，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)通常裝設(shè)有絕緣監(jiān)察裝置，發(fā)生單相接地故障時(shí)發(fā)出告警信息提醒值班人員注意，運(yùn)行人員根據(jù)表計(jì)指示判斷故障相，并通過(guò)試斷試合的辦法來(lái)查找故障位置。

在綜合自動(dòng)化變電站中，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)都配置有小電流接地選線裝置，發(fā)生單相接地故障時(shí)通常也是發(fā)出告警信息，不同的是如果故障發(fā)生在線路上，會(huì)自動(dòng)報(bào)出接地的線路，便于值班人員快速準(zhǔn)確的判斷故障的大致位置，但目前該裝置的可靠性不是很高，出現(xiàn)誤報(bào)的現(xiàn)象比較多，因此不少綜合自動(dòng)化變電站都將小電流接地選線裝置退出了運(yùn)行，仍然采用試斷試合的辦法來(lái)查找故障。

2.2中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)

中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)中配置有零序電流保護(hù)，發(fā)生單相接地故障時(shí)，零序電流小于保護(hù)整定值時(shí)只發(fā)告警信息，斷路器不跳閘；而零序電流大于保護(hù)整定值時(shí)就會(huì)動(dòng)作引起相應(yīng)的斷路器跳閘。

2.3中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)

中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)通常配置有專門的接地保護(hù)，輸電線路配置零序電流保護(hù)，變壓器配置零序電流保護(hù)、間隙零序過(guò)電流保護(hù)和間隙零序過(guò)電壓保護(hù)。一旦發(fā)生接地故障，系統(tǒng)中出現(xiàn)較大的零序電流和零序電壓，接地保護(hù)應(yīng)可靠動(dòng)作，跳開(kāi)相應(yīng)的斷路器來(lái)切除故障。

3.中性點(diǎn)接地方式不同對(duì)設(shè)備及線路絕緣等級(jí)選擇的影響

3.1中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)和中性點(diǎn)經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)，由于發(fā)生單相金屬性接地后，接地相電壓為零，健全相電壓升高為線電壓，即為原來(lái)的倍，所以設(shè)備和線路的絕緣等級(jí)都要按照線電壓水平設(shè)計(jì)，增加了初始投資。

3.2中性點(diǎn)直接接地或中性點(diǎn)經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時(shí)，健全相電壓不升高或升幅較小，對(duì)設(shè)備絕緣等級(jí)要求較低，其耐壓水平可以按相電壓來(lái)選擇。

總之，系統(tǒng)中性點(diǎn)接地方式不同對(duì)系統(tǒng)的可靠性、保護(hù)配置和設(shè)備絕緣等級(jí)都有較大的影響。針對(duì)不同的接地方式，我們需要了解他們各自不同的特點(diǎn)，配置不同的接地保護(hù)，選擇相應(yīng)絕緣等級(jí)的設(shè)備。