高压厂用电系统中性点接地方式的选择

卢燚

【摘 要】过去我国的火力和水力发电厂中高压厂用电系统和城市、农村的10kV供电网一般均采用不接地或经消弧线圈接地的方式。随着社会的发展，目前大城市城区配电网，大中型工矿企业配电网、中小型发电机电压直配电网、大型火力发电厂的高压厂用电系统等，均以电缆供电为主，大量的电缆馈线，使得配电网内的电容电流不断增大，这样，传统的接地方式就暴露了许多弊病，因此，目前国内在中压系统中（主要由电缆线路组成的电网中），如大城市的10kV城网和大型火力发电厂的6kV（或10kV）厂用电系统，在电容电流超过7A时，采用中性点电阻接地，单相接地故障立即跳闸的接地方式。解决了上面所述的弊病，而由于立即跳闸而影响的供电可靠性，则可以从提高线路或设备的冗余度来解决。

【关键词】不接地或经消弧线圈接地；电容电流；中性点电阻接地；立即跳闸

0.引言

我国早就提出了对传统的接地方式进行改变的要求，实际上就是由原来不立即跳闸改为立即跳闸和由原来中性点非有效接地改为中性点有效接地的要求。单相接地故障，保护立即动作于跳闸。如果电网仍然是中性点不接地方式，由于电容电流较大，将会造成真空断路器或其他开断设备，电弧重燃，无法灭弧的情况，同时产生严重的操作过电压，危害设备。这样就要求将中性点改为有效接地的型式，使接地电流由容性向阻性发展，使真空断路器或其他开断设备不致于电弧重燃，迅速开断故障电流。那么采用中性点有效接地方式是采用哪一种方法更好呢？是采用中性点直接接地，还是采用电阻接地呢？采用中性点直接接地，单相接地电流很大，可达到几千安甚至几十千安，虽然保护在较短的时间内跳闸，但接地点仍会因为流过强大的接地电流而严重烧损。采用电阻接地可以限制接地电流在一定的范围内，即达到保护接地点不会因为流过强大的接地电流而严重烧损，又能满足继电保护的灵敏度要求，达到限制单相接地时非故障相产生的瞬时过电压。

1.中性点经电阻接地的介绍

在6～10kV以至20kV的电网中，目前所采用的有高电阻、中电阻、低电阻接地三种形式。

1.1高电阻接地

高电阻接地方式以限制单相接地故障电流为目的，并可防止阻尼谐振过电压和间歇性电弧接地过电压，主要用于200MW以上大型发电机回路和某些6～10kV配电网。

在6～10kV配电系统以及发电厂厂用电系统，当单相接地电容较小，故障不跳闸时，采用高电阻接地可以减少故障点的电压梯度，阻尼谐振过电压。为了遏制间歇性电弧接地过电压，至少应使IR=（1～1.5）IC。考虑到故障电流宜限制在10A以下，以维持2h的运行条件，因此，故障电容电流IC大于4～5A的网络，就不宜采用高电阻接地，从而大大限制了这种接地方式的推广应用。

1.2低电阻接地

配电网中性点低电阻接地方式曾在上海、广州、珠海等地的城区配电网使用。八十年代初美国为我国首批300MW机组设计的火力发电厂高压厂用电系统中性点也采用此种接地方式。

这种低电阻接地方式的接地故障电流达600～1000A甚至更大，有一个原因是为了避开高压电动机的起动和线路冲击合闸。当接地保护是采用三相电流互感器二次按零序滤过器方式构成时，由于高压电动机起动电流中含有直流分量，三相电流互感器不同程度饱和，或者特性的不均衡，都会使零序接地保护误动作。另外，当电流互感器变比较大，而零序过流整定值较小时，配合上也会出现困难，常需增加中间变流器解决。

1.3中电阻接地

为了克服低电阻接地的弊端而保留其优点，可以采用中电阻接地方式，其要求是：

（1）保证IR=（1～1.5）IC，以限制内过电压不超过2.5倍（此2.5倍，是高压电动机可以承受的最大过电压，也是当未发生间歇性电弧接地过电压时，网络上出现的较严重的过电压限值）。分析表明，进一步增大IR减小电阻，对降低内过电压收效不大。具体配电网可根据IC推算出需要的电阻值。

（2）保证接地保护的灵敏度和选择性。推荐采用的零序电流互感器，以避开三相电流互感器不平衡带来的问题。

这一做法与超高压并联电抗器中性点接地电阻串联小阻抗的作用相似。

2.高压厂用电系统接地点的取得方式

目前，河北电力按照软硬件资源整合实施方案已经初步实现weblogic中间件的整合，整合内容有国际合作、经济法律、审计管理、安全监察等松耦合系统；数据库整合主要完成了松耦合数据库和综合数据库的建立工作，并实现了23个系统的共享松耦合数据库和综合数据库，实现资源共享和集中管理，提高资源使用率，减少资源闲置，降低成本；建立了开发测试环境中的虚拟服务器，便于开发人员对应用系统的开发测试，在正式环境中建立服务器集群和负载均衡设备，统一规范和标准，建设一个高可扩展、高可靠性的统一计算环境，减少服务器设备数量，简化运行环境；存储整合完成了ERP、营销系统，生产、数据中心和松耦合系统的存储整合，提高了数据的可靠性。

3.结束语

因此，目前国内在中压系统中（主要由电缆线路组成的电网中），根据《火力发电厂设计技术规程》DL5000-2000第13.3.1条和《火力发电厂厂用电设计技术规定》DL/T 5153-2002第4.2.1条规定，当电厂高压厂用电系统的接地电容电流小于7A时，其中性点宜采用高电阻接地方式，也可采用不接地方式；当接地电容电流大于7A时，其中性点宜采用低电阻接地方式，也可采用不接地方式。

【参考文献】

[1]王鑫，龚家珑.蒲圻电厂高压厂用电系统中性点接地方式的选择.电力建设，2006.

[2]崔明霞.发电厂高低压厂用电系统中性点接地方式选择.山西建筑，2000（02）.