接帶高耗能降壓變電站35kV側中性點げ捎瞇〉繾杞擁氐謀匾性

許斌

摘要：高耗能地區用戶廣泛采用電纜出線，在35kV系統出現單相接地時，因單相接地過電壓燒壞設備的概率大大增加，為解決這一矛盾，35kV電纜線路的電力網中性點采用小接地電阻接地方式。這種方式對于降低系統過電壓水平，提高系統可靠性有良好的效果。

關鍵詞：高耗能；電纜線路；中性點；小電阻接地

[KH*2D][WTHZ]Abstract：[WT]In the area of high energy consumption， when the cable outlet is widely used in the 35kV system， the probability of burning the equipment is greatly increased because of the singlephase grounding overvoltage. In order to solve this contradiction， the neutral grounding point of the 35kV cable line is grounded by the way of small earthing resistance. This method has good effect on reducing the overvoltage level of the system and improving the system reliability.

[WTHZ]Key words：[WT]high enery consumption；cable line；neutral point；small resistance grounding

隨著高耗能地區經濟的快速發展，一些高耗能用戶如：電石廠、硅鐵廠、高磷土廠、金屬鎂廠逐漸增多，這些大負荷都是35kV用戶，85%采用電力電纜線路，而電纜線路的單相接地電容電流遠比架空線路大，目前這些用戶出線變電站35kV側大部分采用中性點經消弧線圈接地的方式，在35kV系統出現單相接地故障時，根據近年來運行情況得知中性點經消弧線圈接地的方式往往也無法完全消除接地故障點的電弧，從而無法抑制由此引起的危險的諧振過電壓。

如某地區220kV變電站1號主變35kV側中性點采用小電阻接地，2號、3號、4號主變采用經消弧線圈接地，該變電站35kV出線全部為高耗能用戶，由于用戶管理水平和技術水平較電業部門低，產生瞬時接地（或不明原因接地）的情況較多，根據變電站自投運以來運行情況表明，只要35kV系統出現單相接地未等小電流選線裝置選出哪條線路接地時就發生跳閘，跳閘原因主要為弧光接地過電壓，或諧振過電壓，對一些電纜線路絕緣水平低的線路常常發生電纜頭爆炸和電纜頭傘裙著火現象，同時給站內開關、主變及系統造成很大的沖擊，使其他用戶在接地短路沖擊下負荷全部甩掉，這樣不僅給用戶造成經濟損失，同時也影響了該地區售電量。

1 基于以上情況對35kV側中性點經小電阻接地理論計算

從某種程度上講，能夠對中性點實際接地電阻造成影響的因素是非常多的，包括系統電容電流以及單相接地出現相關故障情況下的故障電流或者是工頻過電壓等等，實質上它們與接地電阻阻值間存在較為復雜化的關系，而且通常表現出非線性關系，難以通過簡單化的方程式實施科學表示。所以說，現階段中壓電力網配電系統的中性點經小電阻接地方式的確定上，需從系統出現的單相接地故障出發，有效改變接地電阻值，然后根據相關規定，就系統穩態以及暫態實施科學化計算，然后對可能會發生的故障電流值以及健全相電壓值等進行對比，接下來在標準規定的基礎上就規定數值與繼電保護情況實施綜合對比，從而獲得合理的接地電阻值。

1.1 對于電纜為主的配電網的計算

假設當流經故障點的電容電流 c≤200A，流經故障點總電流450A時，則通過中性點短路電流計算結果為： IK ==403A 按通過中性點的短路電流不超過400A選擇 R= （Um/IR）= （10/ ×1.1）/400=I6Ω。

1.2 按限制弧光接地過電壓來計算

單相接地期間，很多情況下會由于電弧起燃原因或者是熄滅原因等發生不同程度上的振蕩現象，并在此基礎上引發高幅值過電壓。出現該問題的時候，若工作期間的中性點接地方式為小電阻，則電弧熄滅后，通常情況下，系統中存在大量多余電荷，經過接地小電阻作用，出現相應的泄漏現象，對重燃次數造成嚴重影響，放電電流衰減。

2 對接地電阻的選擇

選擇電阻器的技術參數必須滿足如下要求：10S內通過電流允許溫升為>60℃，允許通過電流400A；允許短時通過故障電流5KA，承受耐壓水平34.5kV。

3 繼電保護設置選擇

（1）在線路零序保護期間，作為后備保護手段的中性點零序有效保護，在實際工作的時候，需要選擇零序功率保護，最終的整定范圍控制為80mA10A之間。

（2）小電流接地系統發生單相接地故障時，故障線路和非故障線路零序相差1800，零序功率方向保護設計則必須依據零序電壓和電流相位、大小來動作。

（3）線路零序CT選擇10A的速保和CT，二次電流為200mA，所有出線單相接地保護由線路零序CT啟動。

（4）通信線路以及電纜線路之間需要最大限度避免平行，進而在此基礎上防止干擾情況的出現。

4 結論與建議

通過近一年來該220kV變電站1號主變35kV側中性點經小電阻接地運行經驗證明，在35kV系統出現單相接地時在很短的時間內將故障切除，一方面不影響其他用戶的正常生產，另一方面對系統和站內其他設備也不會造成大的沖擊。有時站內小電流選線裝置故障時不能準確選線時，也避免了對一部分用戶拉路搜巡的操作，從而減少了電量的損失，避免了造成絕緣擊穿或相間短路和事故擴大。目前，該供電局已在高耗能各變電站35kV側加裝了小電阻接地接置，既能降低單相接地時的暫態過電壓倍數，還能控制非故障相電壓的升高，也消除了諧振過電壓。建議高耗能地區的降壓變電站35側廣泛采用小電阻接地。

參考文獻：

[1]范錫普.發電廠電氣部分[M].北京：中國電力出版社，1999.

[2]許世輝.電氣設備及運行維護[M].北京：中國電力出版社，2010.