10kV配网中性点接地方式的探讨
2016-01-02葛晓丹江苏省电力公司丹阳市供电公司212300
葛晓丹 江苏省电力公司丹阳市供电公司 212300
10kV配网中性点接地方式的探讨
葛晓丹 江苏省电力公司丹阳市供电公司 212300
本文将具体分析目前我国10kV配电网中性点接地方式的运行现状,并对几种不同中性点接地方式进行分析比较,对其中应用最广泛的方式进行效果分析,以为相关人士提供参考。
10kV;中性点;接地方式
引言
目前我国在10kV配网系统中,主要采用三种方式:第一是中性点不接地的方式,第二是中性点经消弧线圈接地的方式,第三是中性点经电阻接地的方式。这三种接地方式有各自特点,适用于不同场合。当系统发生接地故障,由于接地方式的不同,也会出现不同的现象。接地方式的选择涉及电路设备的绝缘水平、通讯干扰等因素,电力企业必须具体分析情况,以选择恰当的中性点接地方式。
1.中性点接地方式
1.1 中性点不接地
采用中性点不接地的配电网方式,如果在三相电源电压相对对称的情况下,中性点的电位是0,如果在架空线排列不对称的情况下,中性点会产生位移电压,而且位移电压一般不超过电源电压的5%。
当线路是架空线路时,网络结构比较简单,采用中性点不接地的方式就很适合。这种方式专门应用于运行方式变化范围小的情况下,具有如下优点。
首先就是具有很高的供电可靠性。采用中性点不接地的方式,故障电流很小,电弧瞬时熄灭,不会造成大事故的发生。对于单向永久性接地故障,可以在故障期间运行,也能有效避免跳闸。
其次是利于人身和设备安全。这种接地方式导致故障点电流小,电压较低,即使人碰到了也不会出现大的伤害,对设备的损坏率也不高。
再次就是通讯干扰较小。单相接地时,电流处于10A和30A之间,会产生间歇性电弧,这种电弧不太稳定,可能会引起弧光接地过电压。正常的设备虽然能承受这种电压,但是对于一些绝缘差的设备来说,这对安全运行将造成一定影响。由于单相接地电流小,对信号干扰也较小,有利于设备的安全运行。
1.2 中性点经消弧线圈接地
所谓的消弧线圈,指的是装设在中性点上,可以调控的电感线圈。在接地过程中,它可以形成补偿容性电流,与接地电流方向相反,大小接近,形成互补关系,从而使接地处的电流降到很小。同时,消弧线圈还可以降低电弧重燃的概率,它通过减小故障相电压的恢复速度,控制电弧重燃,也有利与设备人身的安全。值得注意的是,在选择消弧线圈时,必须要合理选择失谐度,只有失谐度保证在合理范围职能,才能有效减小中性点的位移电压,避免线路接地电流过大的故障发生。一般来说,失谐度要选择10%左右的,具体选择可以依照情况发生变化。
中性点经消弧线圈接地接地方式具有几个优点。首先,它能降低电弧重燃的概率。电弧重燃次数减小,高幅值的过电压出现该概率也相对减小,有利于保证系统的稳定可靠性。其次,这种接地方式对附近通信线路的干扰较小。中性点经消弧线圈接地的电流比较小,相应的所造成的干扰也小。
一般来说,消弧线圈的失谐度都不大。应该注意的是,如果线路出现不对称的情况,或是断路器非全相操作,线路发生单相或二相断线等,必须要采取有力措施进行防止。因为在这种情况下,可能会引起串联谐振,造成一定的危险。
原来的中性点经消弧线圈接地方式中,主要是采取手动的消弧线圈。随着我国科技水平的提高,和运行方式的不断变化,这种传统的手动消弧线圈已经不能适应当下的需求。电力系统不断扩大,消弧线圈的容量受到限制,如果配电网采用跟踪的方式进行补偿,可以有效消除瞬时性的接地故障。但是,目前企业一般配有自动选线装置,它可以选出正确的故障线路并跳闸,有利于保证其他线路的正常运行。因此这种接地方式成为应用较为广泛的办法。1.3中性点经低电阻接地
中性点的电阻值如果过低,单相接地电流加大,会对信号造成很大干扰;中性点电阻值如果过高,则不能保证继电保护的可靠性。因此,应该让中性点电阻值控制在一个合理范围内,保证设备的正常运行。为了保证继电保护的可靠性,可以选择两种接地继电器,一是接地过流继电器,二是接地方向继电器。前一种继电器可以进行有效保护,但是在架空线路出现单相接地故障时,灵敏度会出现一些问。
中性点经低电阻接地的方式会增加跳闸的次数,因为存在以架空线为主单相接地的情况。如果在没有装置重合闸的情况下,停电的概率也会大幅提升,导致供电中断,不能持续可靠地进行。但是,采用中性点经低电阻的接地方式也会有一定的优势。
首先,在配网中选用这中接地方式,可以抑制弧光接地过电压,同时消除了一些断线过电压,避免在单相接地时出现故障。此外,中性点经低电阻的接地保护方式也比较简单,它主要是以电缆为主,节约了投资,降低了企业的生产成本。企业在使用这种接地方式时,为了避免跳闸次数增多,必须解决中性点接地电阻的动热稳定问题,保证企业工作的安全高效运行。
2.不同中性点接地方式的比较
首先,在接地电流这一方面,中性点经低电阻接地时,电流比较大,中性点经消弧线圈接地电流较小,而中性点不接地方式的接地电流等同于对地电容电流。
其次,在连续供电这一方面,采用中性点经低电阻方式会出现连续跳闸的情况。后两种接地方式则可以消除瞬时性的接地故障,保证连续供电。
再次,在设备安全方面,由于中性点经低电阻接地电流较大,对设备造成一定冲击。中性点经消弧线圈接地方式可能会出现较高电压,但过电压的出现机率较低。中性点不接地方式则会对设备绝缘造成很大威胁。
最后,在人身安全这一方面,中性点经低电阻的接地方式会给人带来极大的安全隐患。中性点经消弧线圈接地方式由于短路点的残留较小,对人身危害也小。中性点不接地的方式由于短路点接触跨步电压,对人身安全也会造成很大伤害。
3.结论
本文具体介绍了10kV配网几种不同的中性点接地方式[4]。无论是中性点经低电阻、中性点经消弧线圈接地还是中性点不接地的方式,都各有其优点,各有其缺点。企业必须对每一种接地方式进行审查,看它是否适合本地区的情况,从而做出正确选择,促进企业发展。
[1]倪前程. 杭州市10kV配网中性点接地方式的研究[D].华北电力大学,2015.
[2]韩利群. 10kV各类中性点接地方式运行情况研究[D].华南理工大学,2014.
[3]张威. 佛山10kV配电网中性点接地方式评估与优化研究[D].华南理工大学,2012.
[4]汪莉. 城区10kV配网中性点运行方式的分析[J]. 电工技术,2012,08∶52-54.