摘 要:中性點接地方式不同對系統(tǒng)的可靠性、接地保護配置和設(shè)備絕緣等級都有較大的影響。針對不同的接地方式,我們需要了解他們各自不同的特點,配置不同的接地保護,選擇相應(yīng)絕緣等級的設(shè)備。
關(guān)鍵詞:中性點接地方式;可靠性;接地保護;設(shè)備絕緣等級
[中圖分類號]:TM732 [文獻標(biāo)識碼]:A
[文章編號]:1002-2139(2013)-21--01
三相電源或三相負(fù)載連接成星形時出現(xiàn)的一個公共點為中性點,電力系統(tǒng)中性點常見的接地方式有中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地和中性點直接接地,隨著電纜線路的不斷增多,中性點經(jīng)小電阻接地的方式近些年逐漸增多。中性點接地方式的不同,將直接影響電力系統(tǒng)的供電可靠性、接地保護配置和絕緣等級選擇。
1.中性點接地方式不同對供電可靠性的影響
1.1眾所周知,中性點不接地系統(tǒng)發(fā)生單相金屬性接地時,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,仍和原來相同是對稱的,因此對用戶的供電沒有產(chǎn)生影響。規(guī)程規(guī)定這種情況仍可繼續(xù)運行2個小時,故以這種方式運行的系統(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采用中性點經(jīng)消弧線圈接地方式,當(dāng)發(fā)生單相金屬性接地時,不但可利用消弧線圈的電感電流去抵消接地點流過的電容電流,從而減小接地點處的電弧,而且和中性點不接地系統(tǒng)一樣,三相線電壓的對稱性保持不變,對用戶供電沒有產(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)運行2個小時。我們國家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,通過接地點→大地→中性點→接地相線路直接構(gòu)成零序電流通路,接地電流非常大,對電網(wǎng)和設(shè)備會造成很大的破壞,所以系統(tǒng)要求斷路器立即跳閘,切除故障部分,中斷對用戶的供電,故供電可靠性較低。目前我國110kV及以上系統(tǒng)多采用中性點直接接地方式。
1.4中性點經(jīng)小電阻接地方式,用以泄放線路上的過剩電荷,來限制弧光接地過電壓。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時,控制流過接地點的電流在500A左右,也有的控制在100A左右,無論是永久性的還是暫時性的,均通過流過接地點的電流來啟動零序保護動作,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,所以我國目前主要在電纜線路上采用這種接地方式。
2.中性點接地方式不同對接地保護的影響
中性點接地方式不同,系統(tǒng)所配置的接地保護不同,發(fā)生單相接地故障時的處理辦法也不一樣。
2.1中性點不接地系統(tǒng)和中性點經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng)
在常規(guī)變電站中,中性點不接地系統(tǒng)和中性點經(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)生單相接地故障時發(fā)出告警信息提醒值班人員注意,運行人員根據(jù)表計指示判斷故障相,并通過試斷試合的辦法來查找故障位置。
在綜合自動化變電站中,中性點不接地系統(tǒng)和中性點經(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,會自動報出接地的線路,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)誤報的現(xiàn)象比較多,因此不少綜合自動化變電站都將小電流接地選線裝置退出了運行,仍然采用試斷試合的辦法來查找故障。
2.2中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)
中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)中配置有零序電流保護,發(fā)生單相接地故障時,零序電流小于保護整定值時只發(fā)告警信息,斷路器不跳閘;而零序電流大于保護整定值時就會動作引起相應(yīng)的斷路器跳閘。
2.3中性點直接接地系統(tǒng)
中性點直接接地系統(tǒng)通常配置有專門的接地保護,輸電線路配置零序電流保護,變壓器配置零序電流保護、間隙零序過電流保護和間隙零序過電壓保護。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,接地保護應(yīng)可靠動作,跳開相應(yīng)的斷路器來切除故障。
3.中性點接地方式不同對設(shè)備及線路絕緣等級選擇的影響
3.1中性點不接地系統(tǒng)和中性點經(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,即為原來的倍,所以設(shè)備和線路的絕緣等級都要按照線電壓水平設(shè)計,增加了初始投資。
3.2中性點直接接地或中性點經(jīng)小電阻接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,健全相電壓不升高或升幅較小,對設(shè)備絕緣等級要求較低,其耐壓水平可以按相電壓來選擇。
總之,系統(tǒng)中性點接地方式不同對系統(tǒng)的可靠性、保護配置和設(shè)備絕緣等級都有較大的影響。針對不同的接地方式,我們需要了解他們各自不同的特點,配置不同的接地保護,選擇相應(yīng)絕緣等級的設(shè)備。