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10kV配电网中性点接地方式.doc

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10kV配电网中性点接地方式.doc
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10kV 配电网中性点的接地方式本文简要评价了 10kV 配电网中性点的接地方式,提出中性点经小电阻接地方式,应用于现代化城市和经济发达地区是必要的、可行的和有益的。中性点接地是一个涉及电力系统各个方面的综合性问题,它对电力系统的设计与运行有着重大的影响,确定电网的中性点接地方式,必须考虑:①供电安全可靠性和连续性;②配电网和线路结构 ;③过电压保护和绝缘配合 ;④继电保护构成和跳闸方式;⑤设备安全和人身保安 ;⑥对通信和电子设备的电磁干扰 ;⑦对电力系统稳定影响等诸多因素。我国 35kV 以下电压等级目前采用的中性点接地方式有:中性点不接地、经消弧线圈接地及经小电阻接地三种方式。三种中性点接地方式的评价:(一) 中性点不接地中性点不接地方式的主要特点是简单,不需任何附加设备,投资省,运行方便,特别适用于以架空线为主的电容电流比较小的、结构简单的辐射形配电网。在发生单相接地故障时,流过故障点的电流仅为电网的对地电容电流。由于电流较小,一般能自动息弧。又由于中性点绝缘在单相接地时并不破坏系统的对称性,可带故障连续供电 2 小时,相对提高了供电的可靠性。中性点不接地系统最根本的弱点就是其中性点是绝缘的,电网对地电容中储存的能量没有释放通道,在发生弧光接地时,电弧反复熄灭与重燃的过程,也是反复向电网电容充电的过程。由于电容中能量不能释放,每个循环使电容电压升高一个阶梯,所以中性点不接地系统在弧光接地过电压中达很高的倍数,对系统设备绝缘危害很大。同时系统存在电容和电感元件,在一定的条件下,由于倒闸操作或故障,很容易引发线性谐振或铁磁谐振。一般说,对于馈线较短的电网会激发起高频谐振,引起较高的谐振过电压,特别容易引起电压互感器绝缘击穿,而对于馈线较长的电网却容易激发起分频铁磁谐振,在分频谐振时,电压互感器呈较小阻抗,通过电压互感器的电流成倍增加,引起熔丝熔断或使电压互感器过热烧毁。(二) 中性点经消弧线圈接地当电网单相接地电流比较大的时候,如果中性点不接地,发生接地故障时,产生的电弧往往不能自熄,造成弧光接地过电压的概率增大,不利于电网的安全运行。中性点经消弧线圈接地方式,是在中性点和地之间接一电感线圈,系统单相接地故障时,利用消弧线圈的电感电流对系统的对地电容电流的补偿作用,使通过故障点的故障电流减小到能够自行熄弧的范围。一般采用过补偿,使发生单相接地故障时和中性点不接地一样可持续运行一段时间,提高供电可靠性。但是中性点经消弧线圈接地具有以下缺点:(1)单相接地故障时,健全相的对地电压同样升高 3 倍。(2)由于消弧线圈本身就是一个感性谐振元件,与系统对地电容构成谐振回路,在一定条件下,可能发生系统谐振,危及设备安全运行。(3)在补偿度偏差较大时可能产生倍数很高的弧光接地过电压。(4)脱谐度需要严格地控制,频繁地调节。脱谐度过小时,会使系统中性点电位偏移过大,脱谐度过大又不能抑制系统过电压水平,当电网运行方式改变时,其控制操作麻烦,需要很熟练运行维护技术。(5)补偿容易受到限制,当电网发展快,系统对地电容超过消弧线圈容量时必须更换消弧线圈。(6)对于单相接地电容电流很大的系统,消弧线圈的容量必须很大,不经济。(7)发生触电事故而引起单相接地时,因电源侧开关不跳闸,使伤亡事故进一步扩大。(8)由于单相接地电流得到补偿而变小,实现继电保护比较困难。(三)中性点经小电阻接地中性点经电阻接地,就是在中性点接入一小阻值电阻。该电阻与系统对地电容构成并联回路。由于电阻是耗能元件,也是电容电荷的释放元件,同时还是系统谐振的阻压元件,所以中性点经电阻接地方式具有以下优点:(1)将弧光接地过电压限制到较低水平。(2)从根本上抑制系统谐振过电压。(3)限制系统中性点电位偏移。(4)可简化继电保护,方便检测接地故障线路,隔离故障点。(5)有利于降低系统设备的绝缘水平,节省投资,提高经济效益(6)可以在系统中使用无间隙氧化锌避雷器,从而降低雷电过电压幅值,提高系统运行的可靠性和电气设备的运行寿命。(7)电网运行方式灵活,不受电网运行方式改变而变化的电容电流影响,从而提高电网的供电可靠性。(8)能快速切除故障,避免发生人身安全事故和设备安全,具有明显的安全性。通过上述三种中性点接地方式的比较得出:10kV 配电网中性点不接地或消弧线圈接地方式,其最大优点是当发生单相接地故障时,若是瞬时故障,将及时得到恢复,若是永久性故障,由于容性电流小或受到消弧线圈的感性电流补偿,将极大地降低流过故障点电流,熄灭故障点电弧,同时可允许带单相接地故障运行 2 小时,以获得足够时间排除故障,保证对用户的供电。在我国经济不发达地区的 10kV 配电网及以架空供电为主的广大农村 10kV电网中仍可采用的中性点不接地或消弧线圈接地方式。但对于现代化的城市和经济发达的地区,其用电量是非常
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