簡述電力系統(tǒng)中性點的運行方式

連婷+王東+賈中義

摘 要：在電力設(shè)備運行過程中，往往由于各種原因成效性與危險性并存，在這樣的情況下，選擇一種相對可靠的運行方式是十分重要的。中性點運行方式為設(shè)備運行提供了更好的成效性，但就目前一些變電站電力設(shè)備運行情況來看，采用中性點運行方式的同時，也存在一些影響運行安全的問題。本文將從安全角度出發(fā)，通過對不同中性點運行方式的分析和比較 ，提出了一些電力系統(tǒng)中性點運行方式的新方法。

關(guān)鍵詞：接地方式；中性點；運行方式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.21.141

電動機、變壓器等電力設(shè)備的中性點運行方式不是一蹴而就的事情，其中要涉及到物理、數(shù)學等方面的知識，而且據(jù)相關(guān)資料表明，中性點接地運行方式在采用過程中要考慮設(shè)備運行的絕緣情況、送電設(shè)備自身以及運行的穩(wěn)定性、電閘的安全性、通信信號干擾、電壓的數(shù)值等方面的問題，因此對中性點運行方式進行合理的分析和探討是十分重要的。

1 電力系統(tǒng)中性點接地方式的分類

電力系統(tǒng)中性點接地方式有兩大類：一類是中性點直接接地或經(jīng)過低阻抗接地，稱為大接地系統(tǒng)；另一類是中性點不接地，消弧線圈或高阻抗接地，稱為小接地系統(tǒng)。其中采用最廣泛的是中性點不接地、中性點經(jīng)過消弧線圈接地和中性點直接接地3種方式，下面以這3種接地方式為例進行探討。

1.1 中性點不接地方式

三相變壓器繞組的引出線活動端不接地而負荷三相繞組的電壓，就是中性點不接地方式，由于采用這種運行方式簡便而且不需任何投資，被廣泛應用到了戶外10kV架空電線電力運輸網(wǎng)絡中。這種運行方式明顯優(yōu)勢就是在單相發(fā)生接地情況時，沒有達到短路程度，除了三相對地電位有變化外，并不會影響送電線路的運行，但持續(xù)時間不能過長，在單相出現(xiàn)故障情況下。另兩相的電壓就對升高，如果這時沒有出現(xiàn)故障的兩相線路存在絕緣隱患，將會引起接地短路而導致設(shè)備等事故的發(fā)生。因此在采用中性點不接地運行方式過程中，安裝相關(guān)的監(jiān)察裝置，以便相關(guān)人員在巡察過程中對問題能及時發(fā)現(xiàn)及時處理。從而保證電力設(shè)備安全運行。

另外，配電網(wǎng)采用不接地方式運行過程中，在發(fā)生單相接地故障時，總線路就會因為出現(xiàn)電容電流而導致電容電流過大的現(xiàn)象，如果電流超過10安時，在接地處就會出現(xiàn)燃起的電弧，在接地處電阻恢復過程中還會引發(fā)接連不斷的周期性電弧。配電網(wǎng)中存在電容與電感振蕩回路，這超過10安的周期性電流引起串聯(lián)性的揩振過電壓，進而導致更大電力事故的發(fā)生。

1.2 中性點經(jīng)消弧線圈接地

安裝在變壓器接地系統(tǒng)裝置中的電感消弧線圈，連接在中性點與和大地之間，在配電線路單相發(fā)生接地短路情況時，總線路中的電容電流在經(jīng)過消弧線圈時與其中的電感電流總值就與接地點的電流數(shù)值相等，這樣就會使得接地相線電流降低，電壓回復速度也減慢，進而消除了周期性電弧。在消弧線圈中的電感電流與流經(jīng)的電容電流的總值比發(fā)生故障電流最低值小時，也就不會因接地短路而引起電弧以及接下來的連鎖反應。

經(jīng)消弧線圈還能夠減少設(shè)備中的繼電保護器發(fā)生保護動作的次數(shù)，進而保證配電網(wǎng)送電的持續(xù)穩(wěn)定性。但其中還存在著需要改進的地方，第一、線路中電容電流數(shù)值變化要經(jīng)過計算和測量，采用消弧線圈的方法既繁瑣，又缺乏精準；第二、電感消弧線圈只是小電流系統(tǒng)，因此在發(fā)生單相接地故障時，所提供的也是低頻電容電流，對于高頻電流無能為力；第三、在配電網(wǎng)線路中電容電感振蕩發(fā)生事故時采用消弧線圈措施在選線上難度會比較大。而且各相線與大地絕緣情況也一定要根據(jù)線電壓進行設(shè)計。

1.3 中性點直接接地系統(tǒng)

在大多數(shù)變電站110KV以上的高壓配電設(shè)備中都是采用中性點直接接地的方式。也就是在線路連接的中性點與大地之間接入了帶有一定阻值的電阻。這個電阻與線路系統(tǒng)中的對地電容就會形成一個并聯(lián)關(guān)系的回路，由于電阻是損耗能量的元件，對防止線路中電感電流振諧過電壓和周期性電弧具有很大的優(yōu)勢。

在配電線路出現(xiàn)單相接地故障時，采用點直接接地方式時，會出現(xiàn)繼電保護器的保護動作，而使得輸電線路因跳閘而被中斷，也就影響了向用戶送電。例如相關(guān)人員根據(jù)多年工作經(jīng)驗中總結(jié)出，在1千伏電壓以上架空送電線路中，出現(xiàn)的單相接地情況都是在一剎那間，也就是在采用中性點直接接地方式能立即解除故障而恢復對用戶的送電。

2 中性點運行方式的比較

（1）中性不接地系統(tǒng)優(yōu)點。在配電網(wǎng)線路出現(xiàn)單相接地故障情況時，不必有繼電保護器的保護動作切斷送電，就直接能消除周期性電弧，這就在很大程度上保證為用電戶送電的穩(wěn)定性。缺點：配電設(shè)備帶著單相接地故障在規(guī)定時間內(nèi)繼續(xù)運行時，會因其中過電壓引起電弧而發(fā)生更嚴重的電力事故，因此對線路間的絕緣要求高，也缺乏靈敏度和選擇性的故障保護。

（2）中性點直接接地系統(tǒng)優(yōu)點，對線路中的過電壓和絕緣情況要求低。在110KV高壓配電線路單相接地故障，利用繼電保護器的保護動作就能消除。對靈敏度和選擇性故障都能有斷電的保護動作。從這個優(yōu)勢上看，中性點直接接地措施投入小而且快捷。缺點：對包括單相接地在內(nèi)的所有故障，都是由繼電保護器的保護動作來消除，這樣經(jīng)常的跳閘就影響了對用戶送電的穩(wěn)定性。另外在高壓線路短路電流過大時，會操作配電設(shè)備而影響通訊等系統(tǒng)的工作。

（3）中性點經(jīng)消弧線圈接地方式，不但很好的解決了在采用中性點不接地方式過程中，因電容電流過大而引起的周期性電弧不能消除的問題，而且降低了電力故障中的停電次數(shù)，進而提高了配電設(shè)備在運行過程中的安全性。

3 結(jié)語

現(xiàn)階段我國已經(jīng)通過對中性點運行方式，在很大程度上解決了電力中性點運行方式，使得配電設(shè)備的運行提高了可靠性，而得到了國網(wǎng)改造相關(guān)人員的設(shè)備在運行中存在的問題，但要發(fā)揮解決問題方法的成效性。但是要發(fā)揮解決問題方法的成效性，還需要變電站相關(guān)人員加強對專業(yè)技術(shù)的學習和相關(guān)措施的完善。對于中性點的接地運行方式，各配電站的相關(guān)人員要從安全角度出發(fā)，結(jié)合實際情況采用中性點接地運行方式。

參考文獻：

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