中性點接地方式對供電可靠性的影響分析

王 忠

(國網湖南省電力有限公司龍山縣供電分公司 湖南 龍山 416800)

中性點接地方式對供電可靠性的影響分析

王 忠

(國網湖南省電力有限公司龍山縣供電分公司 湖南 龍山 416800)

中性點接地方式是指三相電力系統中性點與大地之間的連接方式。中性點接地方式研究的關鍵在于采取何種手段減少非故障相的過電壓問題，這直接影響著供電網的穩定運行、設備選型、綜保調整、經濟投資等。本文主要從消弧線圈接地方式、小電阻接地方式這兩個接地方式入手，分析了中性點接地方式對供電可靠性造成的不利影響和有利影響，并在文章最后提出了如何提高供電可靠性的措施。

中性點接地;消弧線圈接地;小電阻接地;供電可靠性

一、引言

電力系統中性點接地方式的選擇是一個綜合性的技術經濟問題，是降低系統事故的一項重要應用技術，具有理論研究和實踐經驗緊密結合的特點。供電可靠性主要評估充裕度，據相關不完全數據顯示，80%以上的用戶停電源于供電系統故障，而影響供電可靠性的原因包括供電能力、自然環境、外力破壞等，選擇合適的中性點接地方式可有效提高電網可靠性和經濟性，因此，進一步研究中性點接地方式對提高供電系統的運行水平意義重大。

二、中性點接地系統分析

(一)中性點經電阻接地系統。中性點接地方式的電網中，在單相故障接地時卻極易造成間歇性的過電壓，甚至造成相絕緣損壞，進而產生相間故障短路。此時，可通過電阻構成回路，以消耗間歇性的弧光過電壓產生的能量，降低中性點的電位，減少系統中過電壓現象的出現，同時也便于檢測零序電流，利于系統保護的實現。

(二)中性點經諧振接地系統。在三相對稱電力系統的中性點處接入一個消弧線圈，用以動態抵消單相故障接地所產生的電容電流，稱為諧振接地方式。

消弧線圈容量的確定:消弧線圈容量的選擇應以當時設計的電容電流為主要依據，并同時考慮5－10年電網的發展趨勢，消弧線圈的容量按下式計算:Q=kICUφ=1.35ICUφ

公式中:Q表示消弧線圈容量;k表示荷增長系數，取值范圍為1.3－1.5;IC表示系統對地電容電流;Uφ表示系統額定相電壓 (單位:kV)

三、中性點接地方式對供電可靠性的影響

(一)消弧線圈接地方式。消弧線圈接地方式對供電可靠性的有利影響為:消弧線圈接地方式下，供電系統單相接地故障線路一般會發出報警信號，給瞬時性單相接地故障提供足夠的熄弧時間，不會對公共系統的任何負荷用電狀態造成影響，提高了配電系統的供電可靠性。

消弧線圈接地方式對供電可靠性的不利影響為:對于永久性單相接地故障來說，不能將故障線路及時切除掉，使得供電系統會在耐受故障的惡劣條件下繼續運行一段時間，提高了故障擴大化的幾率，進而增加了供電系統的運行風險。

消弧線圈接地方式下的可靠性影響因子包括:繼電保護裝置的整定策略;選線靈敏度;過電壓水平;過電流水平;熄弧能力和選線方式等。消弧線圈接地方式的跳閘情況如圖1所示。

圖1 消弧線圈接地方式的跳閘樹

(二)小電阻接地方式。小電阻接線方式下，單相接地故障、瞬時性單相接地故障、永久性單相接地故障等均會引起故障線路跳閘。

小電阻接線方式下對供電可靠性的有利影響:接地小電阻正常工作時，接地電流通常較大，保護可以靈敏地選擇出故障線路，使其立即跳閘，從線路發生單相接地故障到故障線路被切除，這一過程所用的時間較短，從這一點來說，小電阻接地方式在正常工作時是不會發生電弧火災事故的。

小電阻接線方式下對供電可靠性的不利影響:小電阻接地方式在增加選線靈敏度的同時，也增加了繼電保護拒動時的風險，雖然繼電保護拒動發生的可能性較小，但在小電阻接線方式下，一旦出現這種情況，電纜溝的電纜會引起電弧火災事故，大面積電纜燒毀，進而出現跳閘。

小電阻接線方式下的可靠性影響因子包括:繼電保護裝置的整定策略;選線靈敏度;過電壓水平;過電流水平;絕緣水平;成功發出跳閘信號的能力等。

單相接地故障下，供電線路的跳閘概率計算公式為:P=λiηiξ

公式中:λi表示供電線路i發生故障的概率;ηi表示供電線路i的故障為單相接地故障的概率;ξ表示成功發出跳閘信號的概率。

四、在中性點接地方式下提高供電可靠性的措施

(一)加大電網改造力度。電網改造項目在設計、規劃和建設過程中，涉及到經濟性、可靠性時，需優先考慮供電可靠性，加強配網線路的絕緣化改造，增強線路絕緣性能，推動配網互聯工程的進一步實施，使其滿足N－1原則。

(二)加強高新科技的應用。①推廣狀態檢修。狀態檢修的基本原則是盡可能確保電氣設備長期處于良好的運行狀態中，其根據電氣設備的運行情況、試驗結果和結構特點，來判斷設備是否有必要進行檢修;②開展帶電作業的實踐。帶電作業包括帶電檢查、帶電維修和帶電測試;③建設配網綜合自動化系統。配電網自動化系統具有縮短故障尋找時間、壓縮受故障影響范圍等作用，同時，配電網自動化系統還能為狀態檢修提供決策依據，增強了配電網的靈活性，提高了電網內各項資源的利用率。

(三)加強電力設施保護。建立政企聯動、群企共動、警企互動的電力保護制度。組織工作領導小組，加強對電力設施保護工作的組織和領導。采取發放宣傳資料、流動宣傳車等形式，落實電力設施保護的宣傳工作，并向群眾闡明保護電力設施的重要性以及破壞電力設施需要承擔的法律責任等;對線樹矛盾、桿塔周邊取土、線下堆土、公安視頻監控等開展自查整改和建立臺賬，并將相關責任具體到人。

五、結語

在配電網系統中，影響中性點接地系統的因素往往是相互制約，甚至相互矛盾的，這就決定了中性點接地方式選擇復雜性，因此，在選擇過程中應充分考慮電氣架構、設備和經濟性等各種因素，確定適宜的中性點接地方式。另外，本文研究了我國配電網最常用的消弧線圈接地和小電阻接地方式對供電可靠性造成的影響，要求在實際工作中應考慮到負荷的隨機性和不確定性，使得相關可靠性指標能夠準確反映出中性點接地方式對供電可靠性的影響。

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王忠 (1968.10－)，男，大專，助理工程師，主要從事:供電及電力網工作。