徐 焰

（國網(wǎng)上海市北供電公司，上海200072）

0 引言

改革開放以來，隨著我國經(jīng)濟快速發(fā)展，無論是工業(yè)生產(chǎn)還是居民生活對于電力資源的依賴程度都越來越高，各行各業(yè)對于電力資源的安全性與穩(wěn)定性的要求也在不斷提高。我國電力系統(tǒng)80%以上的用戶停電都是電力系統(tǒng)故障引起的，因此提高配電網(wǎng)的安全性與穩(wěn)定性，對于優(yōu)化配電系統(tǒng)具有非常重要的現(xiàn)實意義，學術(shù)界對于電力系統(tǒng)運行可靠性的相關(guān)研究也非常重視，而選用適當?shù)闹行渣c接地方式對提高供電可靠性有重要作用[1]。

1 中性點接地方式的工作原理和對比分析

電力系統(tǒng)尤其是城市智能電網(wǎng)的深化改革步伐正不斷加快，國內(nèi)部分一線城市已將電力系統(tǒng)中的中性點接地方式改為小電阻接地的方式。不同的中性點接地方式其應(yīng)用范圍在逐步擴大，比較常見的接地方式有以下四種：

1.1 中性點不接地

這種方式對地絕緣，電網(wǎng)不與大地進行連接，運行方式和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)都相對簡單，也無需其他附加設(shè)備，很大程度上節(jié)省了資金成本。應(yīng)用這種方式的電力系統(tǒng)如果發(fā)生單相接地故障，接地電壓降為零，系統(tǒng)仍然保持繼續(xù)運行的狀態(tài)，可以通過布置專門的監(jiān)控設(shè)備對故障進行實時監(jiān)控。當接地點的電流過大時，可能會出現(xiàn)間歇性電弧，對設(shè)備絕緣造成威脅，甚至引起變壓器線圈變形，進一步波及與接地點連接的整個電網(wǎng)。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是經(jīng)濟實用，安裝方便，接地電流小，減少了跨步電壓和接觸電壓，基本上不會對信息系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，而且在發(fā)生電力系統(tǒng)故障時能夠保證相關(guān)人員的安全；缺點是電弧不穩(wěn)定，會加大電力故障的嚴重程度和停電范圍，有可能直接損壞電網(wǎng)中的設(shè)備[2]。

1.2 消弧線圈接地方式

消弧線圈接地方式也稱為諧振接地，消弧線圈由鐵芯與繞組組成。消弧線圈對單相接地故障能夠起到關(guān)鍵作用，通過消弧線圈產(chǎn)生的感性電流可以讓接地電流大大減小，電弧可以自動熄滅[3]。這種方式的優(yōu)點是能夠在很大程度上解決單相接地故障，降低故障相電壓的恢復速度，故障點電流經(jīng)補償后的殘余電流小，易于自行熄滅，一定程度上能夠避免電弧再燃而引發(fā)的危險事故；缺點是發(fā)生電力故障時，依靠電流的大小或方向來判斷故障線路不能起到保護作用。

1.3 小電阻接地方式

中性點接地最為常見的就是低值電阻接地方式，也稱小電阻接地方式。這種方式的優(yōu)點是能夠基本消除產(chǎn)生間歇性電弧過電壓的幾率，使發(fā)生異地兩相接地的概率大大減少，由于故障線路的電流能夠快速增大而使自動檢測更加容易實現(xiàn)，一旦出現(xiàn)故障就能夠迅速跳閘，避免了長時間運行造成的故障擴展和停電范圍擴大[4]；缺點是無法識別瞬時性和永久性單相接地故障，兩種故障都會導致線路跳閘，增加了跳閘次數(shù)，影響了供電的穩(wěn)定性和可靠性。

1.4 中性點直接接地

中性點直接接地發(fā)生單相接地故障時，需要考慮電氣設(shè)備的絕緣問題。這種方式的優(yōu)點是在發(fā)生故障時電壓不升高，能夠在一定程度上降低線路成本，由于接地電流大，較為簡單的保護裝置就能夠準確快速地跳開故障線路，可靠性比較高[5]；缺點是由于故障電流過大，為防止損失，電網(wǎng)不能繼續(xù)運行，對通訊系統(tǒng)的干擾也比較大，且由于接地點會產(chǎn)生比較大的跨步電壓和接觸電壓，比較容易發(fā)生觸電事故。

2 中性點接地方式對供電可靠性的影響

中性點接地方式是影響供電可靠性的重要因素，目前比較常用的兩種中性點接地方式是消弧線圈接地和小電阻接地，這兩種方式也是當今學術(shù)界研究的重點，因此本文重點討論這兩種方式對供電可靠性的影響。

2.1 消弧線圈接地方式對供電可靠性的影響

這種方式一般應(yīng)用在單相接地電容電流比較大的地方，只要電力系統(tǒng)不中斷用電就可以恢復正常。消弧線圈接地方式提高了配電系統(tǒng)的供電質(zhì)量和供電的可持續(xù)性。電纜配電網(wǎng)的主要故障是永久性單相接地故障，不能立即切除故障線路，配電系統(tǒng)需要在故障條件下繼續(xù)運行一段時間，因而增加了故障擴大的風險，從這方面來看，這種方式對于電力系統(tǒng)的供電可持續(xù)性產(chǎn)生了負面影響。這種方式導致的跳閘有兩種原因：一是線路問題，二是微機或者人工選線出現(xiàn)錯誤。對于電力系統(tǒng)故障導致的跳閘，可能需要很長時間才能修復，如果沒有備用電源或者無法及時轉(zhuǎn)移線路負荷，就有可能導致長時間的停電，單相接地故障會發(fā)展成比較嚴重的事故，停電范圍擴大，甚至會波及整個供電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[6]。

配電線路分為架空線路和電纜線路，比較常見的就是在室外經(jīng)常能夠看到的安置在一定高度上并保持一定距離的電線，架空線路由于其所處環(huán)境的原因，不會出現(xiàn)電弧火災(zāi)沿電纜線路蔓延的情況。

如果跳閘原因是選線錯誤，跳閘線路為正常線路，在故障發(fā)生時，一般不采用效果相對較差的電腦選線方式而使用人工選線來進行故障排除。在選線錯誤的情況下，會出現(xiàn)短時間的停電，但由于很多用戶對供電連續(xù)性有很高要求，所以即使是短時間停電也是不能接受的。

2.2 小電阻接地方式對供電可靠性的影響

小電阻接地方式的不確定因素相對來說比較少，但這種方式的跳閘概率卻很高。在系統(tǒng)保持正常工作的情況下，這種方式的接地電流很大，這主要是因為小電阻電流和配電系統(tǒng)對電流產(chǎn)生了累加效果，便于迅速選出故障線路，使故障線路快速跳閘，只需要很短的時間就可以完成故障線路的切除。小電阻給配電系統(tǒng)增加了阻尼，一定程度上緩解了電壓過大的現(xiàn)象，而且這種方式也不會發(fā)生電路火災(zāi)事故的蔓延和擴展。

小電阻接地方式的配電系統(tǒng)會設(shè)置零序保護，增大接地電流，提高選線靈敏度，但也因此提高了繼電保護拒動而產(chǎn)生的風險。拒動一旦發(fā)生，會導致電路火災(zāi)事故的擴大和蔓延，燒毀更多的電力系統(tǒng)電纜線路，甚至對周圍建筑物和居民造成火災(zāi)危險，最終導致無法挽回的損失。這種方式的配電線路非常靈敏，不會因選線問題而導致跳閘，只會因為線路故障而發(fā)生跳閘。跳閘一般可以分為兩種情況：一種是在設(shè)備發(fā)出信號時線路跳閘，從發(fā)生故障到切除故障的過程非常快，不會發(fā)生事故擴展和火災(zāi)蔓延的情況；另外一種是在拒動的情況下，沒能成功發(fā)出信號而造成跳閘，這種跳閘只針對電纜。

3 結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，全社會對于電力供應(yīng)的安全性與可靠性要求也在不斷提高，我國電力系統(tǒng)深化改革的步伐正不斷加快。中性點接地方式對供電可靠性的影響是通過多個因素共同作用的，不同的中性點接地方式在未來具有非常廣闊的應(yīng)用前景，為了提高配電網(wǎng)的安全性與可靠性，深化電力系統(tǒng)改革，滿足居民生活及工業(yè)生產(chǎn)對供電系統(tǒng)提出的更高要求，我國應(yīng)加強對中性點接地方式的研究和投入。

[1]武華茂，莊穎濤，李澤濤，等.淺析中性點接地方式對配網(wǎng)供電可靠性的影響[J].低碳世界，2017（21）：24-25.

[2]郭麗偉，薛永端，徐丙垠，等.中性點接地方式對供電可靠性的影響分析[J].電網(wǎng)技術(shù)，2015，39（8）：2340-2345.

[3]何林.中性點接地方式對配電網(wǎng)可靠性影響的研究[D].北京：華北電力大學，2013.

[4]梁呈茂.中性點接地方式對配電系統(tǒng)可靠性影響的分析[J].科技資訊，2012（3）：111.

[5]曹珍崇，何儉聲，楊學昌，等.中性點接地方式對配電線路可靠性影響的區(qū)間分析[J].廣西電力，2007（5）：5-7，15.

[6]繆以揚.配電網(wǎng)中性點接地方式的研究與決策[D].廣州：廣東工業(yè)大學，2007.