淺論110kV電網主變中性點接地方式的選擇

黃軍鋒

摘要：在電網中，針對110KV的大電流，采用中性點接地的方式主要是保證電網系統的安全與穩定，并且還能在實際操作中對發生任何問題及時查找事故的原因并且迅速解決，保證電網的正常供電。本文主要介紹了電網中110KV的大電流的主變中性接地方式選擇方法，并提出需要注意的問題，以期為電網系統選擇接地方式提供一些參考。

關鍵詞：110KV電網；中性點；接地方式

電網運行中對于變壓器中性點接地的選擇，一直是電網安全運行中重視的問題，接地方式的選擇與電網絕緣水平、保護設施、供電可靠性等關系密切。110KV電網在實際操作中常用到中性點接地的方式，使大電流的安全運行得到保證，這種方式最大的特點是能快速診斷故障，提高供電穩定性，在已知的電流故障中，因接地發生的故障占80%以上，選用中性點接地的方式能更好的應對這種情況，盡可能減小故障給供電設備帶來的危害。

一、110KV電網主變中性點接地方式選擇的標準

（一）供電可靠性

這一標準是選擇接地方式最重要的參考依據，并且也是電網運行應滿足的條件，供電的可靠性利用電網系統中各元件以及供電設施的可靠性來實現，當電網中全部設備與元件運行正常時，此時的供電可靠性主要取決于變壓器不同的接地方式，在實際中，采用不同的接地方式對供電可靠性的影響程度存在較大差異。

（二）供電安全性

110KV電網屬于大電流系統，因此，在電網的運行中，供電安全問題必須受到重視。首先，電網不同的接地方式會產生不同的故障維修方法，并且不同接地方式對設備造成的損害程度不同，接地方式選擇錯誤會直接影響帶電網內外過電壓、過電流的大小以及對整個電網系統的破壞力；其次，不同的中性點接地方式與電網中各種供電設備的安全緊密相關，供電設備一旦發生短路，故障中電流的大小直接受到接地方式的影響；最后，對于電網中電弧的起弧、重燃及電流振蕩等接地故障，要克服故障帶來的6倍電壓沖擊，必須采用最合適的中性點接地方式。

（三）繼電保護的選擇與靈敏性

110KV電網中，繼電保護扮演著重要角色，保證電網運行的安全與可靠，科學合理的選擇中性點接地方式保證繼電保護的選擇性與靈敏性。

（四）有效避免諧振開關

電網系統中導線的開端與開關的的切合會引起鐵磁諧振過電壓，進而導致避雷針爆炸、變壓器負載過重，造成供電設備的損害，由于電網中各系統參數不對稱，出現中性點位移現象，也經常會引起鐵磁諧振過電壓，造成互感器本身的損害，這些問題都要依靠適當的中性點接地方式來避免。

二、110KV變形中型點接地方式

（一）110KV主變的35KV側接地方式

電網大多數采用110KV的變電站為主要電源，因此對于電網單臺主變110KV的變電站而言，主變110KV與35KV側都采用中性點直接接地的方式，對于具有兩臺主變110KV變電站而言，在主變中性點接地上有兩種不同的接地方式：第一，1臺主變高、中壓側接地，另一臺不接地；第二，1臺主變高中壓接地，另一臺只做中壓接地，具體接線情況如圖1所示，零序阻如圖2：

1、方式一

由圖2可以發現，方式一比方式二少了一條零序支路，在實際操作中，當110KV系統發生接地故障時，方式一對比方式二有以下幾個特點：產生故障電流較小，對供電設備的危害也比較輕；穩定性不如方式二好，發生故障的幾率也較方式二頻繁；由于零序支路的數量較少，相互之間的影響也小。

2、方式二

在圖1中，線路1、2屬于共桿線路，接在110KV的線路上，線路1發生故障時，若串聯的121開關沒有按照設計命令斷開電源，而110KV中又沒有配置數量足夠多的斷短路失靈保護，這時對于電路的保護只能依靠變壓器中壓的中性零序保護來斷開母線電源，再跳開變壓器中的壓測開關進行故障的切除，然而此時如果線路2也發生接地故障時，如果使用方式一，由于缺少一條零序支路，系統的大電流會變為小電流接受系統，電網的接地保護的作用就失去了，此時故障的切除只能等接地故障慢慢演變為相間故障時才能進行故障的切除，這樣一來，就大大延長了故障切除的時間，對供電設備造成一定的損害；方式二中因為增加了一條零序支路，若是發生上訴情況，1臺主變的中壓側可以連接多出的一條支路進行接地保護，從而實現故障的快速切除，由此可以表明，如果在考慮到設備增加與安全范圍，方式二比方式一的優勢更加明顯。

（二）電廠升壓站主變接地方式

若電廠的中、低壓側配備發電機，則并網后至少有一臺主變中性點要接地，原因有兩點：第一，如果發電機的輸送功率增加，功率因此減小，發電機甩負荷運作后，系統的頻率也會大幅度提升，電網系統的電壓也升高，發電廠如果上網線路跳閘，如果主變中性點不進行接地處理，會影響整個電網系統的絕緣性能，使漏電情況發生；第二，如果升壓站主變中性點不接地，上網線路發生單向接地故障，由于零序線路的不足，不能及時切斷故障電源，沒有應用到接地保護，電網側開關在跳閘后升壓站的大電流系統轉變為小電流系統，因為故障線路電壓的下降，為了平衡電壓，非故障地區的電壓就會相應的升高，電壓過大導致線路不能承受，使非故障區域隨后也發生故障，對整個電網正常運轉構成威脅。

三、電網系統選擇主變中性點接地方式應注意的問題

（一）在實際操作中，為了保證35KV電網的零序阻抗在使用中性點接地方式時不發生變化，在選擇接地方式時要保證電網系統中任何一個地方發生短路時綜合的零序阻抗 和正序阻抗 的比例關系滿足 ，因為電網系統中避雷器的滅弧電壓也就是避雷器的額定電壓設計是按照供電設備所能承受的最大過路電流而設定的，對于110KV的電網而言，這些數據直接反應在電網的接地系數上，且接地系統與比例 存在很大的聯系，因此，對于主變中性點接地方式的選擇要科學合理的設定，

使變壓器發生單項接地故障時在成的非故障線路的電壓不超過電網設備所能承受的最大電壓。

（二）電力系統在設計之初多采用三相短路電流作為設備挑選與校驗的主要參考，因此對于接地點的數量要進行控制，并非接地點越多越好，在數量的選擇上應該綜合零序阻抗 與正序阻抗 ，使兩者的比例控制在 ，在符合區間的范圍內將數量盡量增加，才能做到接地保護功能的最大化發揮，使單相接地電流不超過三相短路電流，保證電網系統的正常運行。

結語：

綜上所述，在電網系統中，選擇合適的主變中性點接地方式，首先就要做到既不盲目增加接地點數量，導致零序網絡過于復雜、零序保護各段之間配合不緊密，又要防止接地數量過少使得電網接地不可靠，只有在科學合理的規劃以及符合零序阻抗與正序阻抗比例標準的范圍內進行中性點接地設計，才能使零序保護充分發揮功能，快速切斷故障電路，提高供電可靠性，減小電路故障對供電設備的危害。

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